题目内容
在右图所示的电路中,电源电压保持不变,R1与R2为两个阻值不等的电阻,R1的阻值为10欧.选择合适的电压表量程并将其接在AB两点间后,闭合电键S,电压表的示数为2伏.
①求通过电阻R1的电流I1.
②求60秒内通过导体R1的电荷量Q1.
③在电路串联的条件下,将电压表重新连接并使电路正常工作,实验时发现电压表指针偏离零刻度线的角度是原来的一半.
请判断:根据以上条件,________求出R2的值(选填“能”、“不能”).若能求出R2的值,写出R2所有可能的值及对应的电压表的具体连接方法;若不能求出R2的值,写出理由.
能
分析:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,根据欧姆定律求出通过电阻R1的电流;
(2)根据Q=It求出60秒内通过导体R1的电荷量;
(3)先根据电压表指针偏离零刻度线的角度是原来的一半和R1两端的电压,结合电压表的两个量程得出此时电压表的示数和对应的位置,再根据串联电路的特点和欧姆定律求出R2的值,即可得出答案.
解答:①通过电阻R1的电流:
I1=
=
=0.2A;
②60秒内通过导体R1的电荷量:
Q1=I1t=0.2A×60s=12C;
③因串联电流相等,所以通过R2的电流也为0.2A.
若接在AB两点时用的是0~3V的量程,
a、若电压表改接到BC两点上,用的仍是0~3V的量程,则U2=1V,R2=
=
=5Ω;
b、若电压表改接到BC两点上,用的是0~15V的量程,那么U2=5V,R2=
=
=25Ω;
若接在AB两点时用的是0~15V的量程,
a、电压表改接到BC两点上,用的是0~3V的量程,那么U2=0.2V,R2=
=
=1Ω;
b、电压表改接到BC两点上,用的仍是0~15V的量程,那么U2=1V,R2=
=
=5Ω;
若接在AB两点时用的是0~3V的量程,
则电压表改接到AC两点上,用的是0~15V的量程(总电压大于每部分电路两端电压),那么U=5V,U2=U-U1=3V,R2=
=
=15Ω;
若接在AB两点时用的是0~15V的量程,电压表改接到AC两点上,用0~15V的量程,电压表指针偏离零刻度线的角度是原来的一半,那样总电压就会小于R1两端的电压了,所以这种情况不成立.
所以R2所有可能的值和及对应的电压表的具体连接方法有:5欧,电压表接在BC两点;1欧,电压表接在BC两点;25欧,电压表接在BC两点;15欧,电压表接在AC两点.
答:①求通过电阻R1的电流为0.2A.
②求60秒内通过导体R1的电荷量12C.
③能;5欧,电压表接在BC两点;1欧,电压表接在BC两点;25欧,电压表接在BC两点;15欧,电压表接在AC两点.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电流公式的应用,关键会利用条件“电压表指针偏离零刻度线的角度是原来的一半”结合电压表的位置及量程确定R2两端的电压.
分析:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,根据欧姆定律求出通过电阻R1的电流;
(2)根据Q=It求出60秒内通过导体R1的电荷量;
(3)先根据电压表指针偏离零刻度线的角度是原来的一半和R1两端的电压,结合电压表的两个量程得出此时电压表的示数和对应的位置,再根据串联电路的特点和欧姆定律求出R2的值,即可得出答案.
解答:①通过电阻R1的电流:
I1=
②60秒内通过导体R1的电荷量:
Q1=I1t=0.2A×60s=12C;
③因串联电流相等,所以通过R2的电流也为0.2A.
若接在AB两点时用的是0~3V的量程,
a、若电压表改接到BC两点上,用的仍是0~3V的量程,则U2=1V,R2=
b、若电压表改接到BC两点上,用的是0~15V的量程,那么U2=5V,R2=
若接在AB两点时用的是0~15V的量程,
a、电压表改接到BC两点上,用的是0~3V的量程,那么U2=0.2V,R2=
b、电压表改接到BC两点上,用的仍是0~15V的量程,那么U2=1V,R2=
若接在AB两点时用的是0~3V的量程,
则电压表改接到AC两点上,用的是0~15V的量程(总电压大于每部分电路两端电压),那么U=5V,U2=U-U1=3V,R2=
若接在AB两点时用的是0~15V的量程,电压表改接到AC两点上,用0~15V的量程,电压表指针偏离零刻度线的角度是原来的一半,那样总电压就会小于R1两端的电压了,所以这种情况不成立.
所以R2所有可能的值和及对应的电压表的具体连接方法有:5欧,电压表接在BC两点;1欧,电压表接在BC两点;25欧,电压表接在BC两点;15欧,电压表接在AC两点.
答:①求通过电阻R1的电流为0.2A.
②求60秒内通过导体R1的电荷量12C.
③能;5欧,电压表接在BC两点;1欧,电压表接在BC两点;25欧,电压表接在BC两点;15欧,电压表接在AC两点.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电流公式的应用,关键会利用条件“电压表指针偏离零刻度线的角度是原来的一半”结合电压表的位置及量程确定R2两端的电压.
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