题目内容

7.如图所示是检测某种电器的电路图,这种电器上标有“6V  1.8w”的字样(该电器可看作一个纯电阻电器),滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样,电流表的量程为0.6A,电压表的量程为3V,求:
(1)为了确保电路各部分的安全,在a、b之间所加的电源电压的 最大值是多少?
(2)如果该电器的电阻变化超过标准值1Ω,则该电器就失去作用.实际检测时,将一个电压恒定的电源加在图中a、b之间,闭合开关S,调节滑动变阻器,来改变电路中的电流,检测如下:
电流表示数,A电压表示数
第1次0.181.68
第2次 0.220.90
如果不计检测电路对该电器电阻的影响,你认为这个电器是否可以正常使用?此时在a、b之间所加的电压多大?

分析 (1)根据电器上标有“6V 1.8W”的字样含义求电器的允许通过的电流,并求出电器的电阻大小,当变阻器连入电路中的电阻最大时,比较电压表示数与量程的关系,确定电路允许通过的最大电流,根据串联电路电压的规律确定电路允许的最大电压;
(2)由表中数据,根据欧姆定律和串联电路电压的规律列方程,求出测量的电压和电器的实际电阻,并求出电器的电阻变化与已知条件相比较,从而确定正确答案.

解答 解:(1)电器上标有“6V 1.8W”的字样表示额定电压为6V,额定功率为1.8W,
所以电器额定电流大小I=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{1.8W}{6V}$=0.3A,电阻大小R电额=$\frac{{U}_{额}}{{I}_{额}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω;
当变阻器连入电路中的电阻最大为R滑大=10Ω时,
根据欧姆定律,电压表示数为U示=IR滑大=.0.3A×10Ω=3V,不超过电压表量程,
所以电路中允许的最大电流为0.3A,电器两端的电压恰好为6V,变阻器全部电阻连入电路中时的电压U滑=3V,根据串联电路电压的规律,此时电源电压的最大值U大=6V+3V=9V;
(2)设实际测量时电压为U,电器的实际电阻为R电,
由第1次实验的记录的数据,根据欧姆定律和串联电路电压的规律有:
U=I1R电+U1=0.18A×R电+1.68V••①;
同理,由第2次实验的记录的数据有:
U=I2R电+U2=0.22A×R电+0.90V…②;
由①②得,R电=19.5Ω,U=5.19V
电器的电阻变化值△R=20Ω-19.5Ω=0.5Ω<1Ω,这个电器可正常使用,此时在a、b之间所加的电压为5.19V;
故答案为:(1)为了确保电路各部分的安全,在a、b之间所加的电源电压的 最大值为9V;
(2)这个电器可正常使用,此时在a、b之间所加的电压为5.19V.

点评 本题考查串联电路规律及欧姆定律的运用,关键是审清题意,根据表中数据列方程,难度较大.

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