题目内容

18．如图所示电路，电源电压为6V，R1为定值电阻，R2为规格“20Ω  2A”的滑动变阻器，表a、表b为电压表或电流表．
（1）若表a为电流表、表b为电压表，当S闭合时，电流表的示数为1A，求此时滑动变阻器R2接入电路中的阻值；
（2）若定值电阻R1的阻值为10Ω，并拆去电表a和b，当S闭合时，移动滑片P，求R1消耗的最小电功率；
（3）若表a为电压表、表b为电压表，当S闭合时，移动滑动变阻器R2的滑片P，则两表的示数变化量始终相同．

分析 （1）若表a为电流表、表b为电压表，当S闭合时，电路为R2的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出此时滑动变阻器R2接入电路中的阻值；
（2）若定值电阻R1的阻值为10Ω，并拆去电表a和b，当S闭合时，R1与R2串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，R1消耗的电功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据P=I2R求出R1消耗的最小电功率；
（3）根据电路图分析a、b分别为电流表或电压表时两表示数的变化关系，然后得出答案．

解答 解：（1）若表a为电流表、表b为电压表，当S闭合时，电路为R2的简单电路，电流表测电路中的电流，
由I=$\frac{U}{R}$可得，此时滑动变阻器R2接入电路中的阻值：
R2=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω；
（2）若定值电阻R1的阻值为10Ω，并拆去电表a和b，当S闭合时，R1与R2串联，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R1消耗的电功率最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I′=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2大}}$=$\frac{6V}{10Ω+20Ω}$=0.2A，
R1消耗的最小电功率：
P1=（I′）2 R1=（0.2A）2×10Ω=0.4W；
（3）由电路图可知：
①a、b均为电流表时，会造成电源短路；
②a、b两表中一个为电流表、一个为电压表时，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流，滑片移动时，电压表的示数不变，电流表的示数发生变化；
③a、b均为电压表时，R1与R2串联，两电压表分别测两电阻两端的电压，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，移动滑动变阻器R2的滑片P时，两表示数的变化量始终相同；
综上可知，a、b均为电压表．
答：（1）此时滑动变阻器R2接入电路中的阻值为6Ω；
（2）R1消耗的最小电功率为0.4W；
（3）电压；电压．

点评 本题考查了学生对于串并联电路的理解和掌握，分析电路状态结合串并联电路特点、欧姆定律、电功率公式是解题关键．

练习册系列答案
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④由以上测量结果得出：
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②配制一大杯盐水；
③将三块萝卜块放在盐水中，起初处于漂浮状态．几天后，发现萝卜块沉底后将其捞出擦干，分别测出其质量和体积，并记录实验数据如表．

萝卜块编号		质量/g体积/cm3密度g/cm3
放入盐水前放入盐水后放入盐水前放入盐水后放入盐水前放入盐水后
A63.658.254.848.51.161.2
B47.342.542.535.41.111.2
C79.369.871.158.21.121.19
分析上表实验数据：
（2）猜想2是正确（选填“正确”或“错误”）的．
（3）综合分析上表数据，导致萝卜块下沉的原因是：萝卜块的密度变大，大于盐水的密度，导致重力大于浮力（选填“大于”、“等于”、“小于”），使萝卜块下沉．
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