题目内容

19．在如图1所示的电路中，电流表A1、A2的规格相同，电源电压为12伏且保持不变，电阻R1的阻值为20欧，电阻R2的阻值为10欧．

①求电键S断开时电流表A1的示数．
②现用标有“50欧 1.5安”字样的滑动变阻器R替换电阻R1或R2中的一个，可组成不同的新电路．
（a）各新电路中电流表A2的最大示数不同，求各最大示数中的最大值以及此时的变阻器R连入电路中的阻值、电流表A1的示数．
（b）若新电路中某个电流表的示数如图2所示，求电压表V的示数．（需求出所有的电路情况）

分析 ①当S断开时电阻R1、R2串联，利用欧姆定律计算电路中的电流；
②分别将“50Ω 1.5A”的变阻器代替较大定值电阻时总电阻最小，电路中电流最大，根据题目要求利用串联电路特点和欧姆定律进行计算．

解答 解：①由图1，当S断开时电阻R1、R2串联，
由I=$\frac{U}{R}$得：
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{12V}{20Ω+10Ω}$=0.4A；
②（a）因为电阻R1阻值较大，所以取代R1后电路电阻较小，电流较大，
则变阻器R替换电阻R1，闭合电键S，此时R2短路，电流表A1示数为0，由滑动变阻器规格可知，电流表A2的示数为1.5A时最大；
此时R变=$\frac{U}{{I}_{最大}}$=$\frac{12V}{1.5A}$=8Ω；
（b）若电流表使用0-0.6A量程，示数为0.16A，
R总=$\frac{U}{I}$=$\frac{12V}{0.16A}$=75Ω，
新电路的总电阻不可能大于70Ω，舍去．
若电流表使用0-3A量程，示数为0.8A，
R总=$\frac{U}{I}$=$\frac{12V}{0.8A}$=15Ω，
所以此时只可能变阻器R替换电阻R1
当电键S断开时，
R变=R总-R2=15Ω-10Ω=5Ω，
U1=IR变=0.8A×5Ω=4V；
当电键S闭合时，R2短路，
R变为15Ω，U1=12V．
答：①电键S断开时电流表A1的示数为0.4A．
②（a）各新电路中电流表A2的最大示数最大值为1.5A，此时的变阻器R连入电路中的阻值为8Ω、电流表A1的示数为0．
（b）当电键S断开时，电压表V的示数4V；当电键S闭合时，电压表示数12V．

点评 本题考查了串联电路的电流特点和欧姆定律的应用，根据电流中电流最大判断出电阻最小确定替换的定值电阻是关键．

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             物体                 密度              边长
               B                   ρ               3a
               C                  2ρ                a
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有关数据
类别		额定电压/V额定功率/W寿命/h每只售价/元
白炽灯2206020001
普通节能灯22012800020
LED节能灯22053000055
通过计算回答：
（1）60W的白炽灯正常发光时，其工作电流多大？
（2）60W的白炽灯正常发光时，其灯丝电阻多大？
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