题目内容

【题目】在图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“100Ω 1A”字样。闭合电键S后,电流表A的示数为0.5安,电压表Vl的示数为10伏,电压表V2的示数为6伏。求:

(1)定值电阻R1的阻值。

(2)此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。

(3)请用定值电阻来替换电阻R1,并选择合适的电表量程。要求:在不更换电表量程的情况下,移动变阻器的滑片P,使所有电表的示数都能达到各自的最大值,且电路能正常工作。

①第一,符合上述条件的所有可能的定值电阻阻值:__________________。

②第二,满足上述要求时,电流表示数的最小值。(写明必要理由)

【答案】5欧

【解析】解:(1)由电路图可知,电阻R1、R2串联,已知电压表Vl的示数为10伏,电流表A的示数为0.5安,所以

定值电阻R1的阻值 20Ω

(2)电压表V2测R2两端的电压,此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2=U2I=6V×0.5A=3W。

由串联电路的规律可知,电源电压U=U1+U2=10V+6V=16V,

当电压表Vl量程取0~3V时,由欧姆定律得:定值电阻为R=

当电压表V1量程取0~15V时,定值电阻为R’=

值电阻为5欧时,电流表、电压表V1、V2的量程分别为0.6A、3V、15V。

当电压表V2示数最大时,电流表的示数最小,此时有: 。

值电阻为25欧时,电流表、电压表V1的量程分别为0.6A、15V。

电压表V2示数的最大值为:

所以,电压表V2只能选0~3V。

当电压表V2的示数最大时,电流表的示数最小,此时有: 。

所以,符合上述条件的所有可能的定值电阻阻值:5Ω或25Ω。

满足上述要求时,电流表示数的最小值分别为0.2A和0.52A 。

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