题目内容
5．
如图所示的电路中，电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω，2.5A”字样．闭合开关S，电流表A的示数为0.9A（1）若电源电压为6V，求通过电阻R1的电流I1和变阻器R2消耗的电功率P2？
（2）若电源电压可变，电流表A选接“0～3A”量程．现用定值电阻R0替换R1，要求：电源去6V～12V之间任一电压时，调节变阻器滑片P，都能使电流表A的指数达到满刻度．
①若R0的阻值为15Ω，通过计算说明它能否满足上述要求？
②能满足上述要求的电阻R0的取值范围？
分析 由图可知：R1和R2并联，电流表测干路电流，
（1）由并联电路电压特点可知R1和R2的电压，由欧姆定律可计算通过电阻R1的电流；
由并联电路的电流特点可得R2的电流，由P=UI可计算出P2；
（2）①因滑动变阻器最大允许通过的电流为2.5A，根据欧姆定律求出当电源的电压为6V时通过定值电阻的电流，根据要求电流表的示数可以达到3A确定定值电阻的规格．
②当通过滑动变阻器的电流为2.5A，且电源的电压最小时，R0的阻值最大；当电源的电压最大，且滑动变阻器的阻值最大时，R0的阻值最小，根据并联电路的电流特点和欧姆定律求出R0的取值范围．
解答 解：
（1）由图R1和R2并联，电流表测干路电流，若电源电压为6V，
则：U1=U2=U=6V，
则I1=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{20Ω}$=0.3A；
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知：
I2=I-I1=0.9A-0.3A=0.6A，
则P2=U2I2=6V×0.6A=3.6W；
（2）①当电源电压最小为U=6V时，根据I=$\frac{U}{R}$可得，通过15Ω电阻的电流为0.4A；
由于滑动变阻器允许通过的最大电流为2.5A，要满足电流表指针达到3A，故15Ω的电阻不能满足要求．
②当通过滑动变阻器的电流为2.5A，且电源的电压U=6V时，R0的阻值最大，
R0=$\frac{U}{I-{I}_{滑}}$=$\frac{6V}{3A-2.5A}$=12Ω；
当电源的电压U=12V，且滑动变阻器的阻值最大时，R0的阻值最小，
通过滑动变阻器的电流I滑=$\frac{U}{{R}_{滑}}$=$\frac{12V}{10Ω}$=1.2A，
通过R0的电流I0=I-I滑=3A-1.2A=1.8A，
R0=$\frac{U}{{I}_{0}}$=$\frac{12V}{1.8A}$≈6.7Ω，
即定值电阻R0的取值范围为6.7Ω～12Ω．
答：（1）若电源电压为6V，通过电阻R1的电流为0.3A；变阻器R2消耗的电功率为3.6W；
（2）①若R0的阻值为15Ω，不能满足上述要求；
②能满足上述要求的电阻R0的取值范围为6.7Ω～12Ω．
点评 本题主要考查了欧姆定律的综合应用，有关最值问题是该部分的难点，关键能够理解最小电阻值、最大电阻值的确定方法．
学而优衔接教材南京大学出版社系列答案| A． | 托起两个鸡蛋的力约为10N | B． | 初中物理课本的长度约为26cm | ||
| C． | 初三学生百米成绩约为8s | D． | 一个普通中学生的质量约为500kg |
在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低，如图所示是小球弹跳的频闪照片，小球在A、B位置的高度一样，下面说法正确的是（ ）| A． | 小球在下落过程中重力势能减小，动能增加 | |
| B． | 小球在A点的重力势能等于在B点的重力势能 | |
| C． | 小球在上升过程中动能转化为重力势能，机械能不变 | |
| D． | 小球在B点的动能较小，机械能也较小 |
| A． | 人的手掌所受大气压力大约70N | |
| B． | 中学生100m赛跑的成绩约8秒 | |
| C． | 健康人的体温是25℃ | |
| D． | 一杯水对水平桌面的压强大约1000Pa |
| A． | 小山离被拍同学的距离近 | |
| B． | 小青离被拍同学的距离近 | |
| C． | 小青要使底片上的像与小山的一样大，小青移动位置后，镜头要往后缩 | |
| D． | 小山要使底片上的像与小青的一样大，小山移动位置后，镜头要往后缩 |
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如图所示，两根等长的绳子AB和BC吊一重物静止，两根绳子与水平方向夹角均为60°．现保持绳子AB与水平方向的夹角不变，而将绳子BC逐渐缓慢地变到沿水平方向，在这一过程中，绳子AB、BC的拉力变化情况是（ ）| A． | 绳子AB拉力增大 | B． | 绳子AB拉力减小 | ||
| C． | 绳子BC拉力先减小，后增大 | D． | 绳子BC拉力先增大，后减小 |