【題目】在如圖所示的電路中,電源電壓為6伏且保持不變,電阻R1的阻值為10歐,滑動變阻器R2上標有“20Ω 2A”字樣。閉合電鍵S后,電壓表V的示數(shù)如圖所示。

(1)求通過電阻R1的電流I1 _______________ 。

(2)求此時變阻器連入電路的電阻R2及它消耗的電功率P2 ____________。

(3)現(xiàn)有 規(guī)格為“0.3 500“2 50的滑動變阻器各一個。 請選擇其中一個變阻器替換如圖中的R2,要求:在移動變阻器滑片P的過程中,電壓表示數(shù)的變化量最大。

選擇:規(guī)格是_____滑動變阻器。

求出:電壓表示數(shù)的最大變化量△U________________。

【答案】0.2A20Ω, 0.8W2 505V

【解析】

由電路圖可知,R1R2串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓。

(1)由圖2可知,根據(jù)電壓表的兩個量程判斷,電壓表的示數(shù)可能為2V10V;

因為電源的電壓為6V,所以示數(shù)不可能是10V,則電壓表的量程為0~3V,示數(shù)為,根據(jù)歐姆定律可得,通過電阻R1的電流:

(2)串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以滑動變阻器兩端的電壓為:

根據(jù)串聯(lián)電路中各處的電流相等得,電阻R2的阻值為:

,

消耗的電功率為

(3)當選“0.3 500的滑動變阻器時,電路中最大電流為0.3A,此時電壓表的示數(shù)最大為:;

當滑動變阻器時阻值最大時,其阻值遠大于R1,所以分得電壓遠大于R1分去的電壓,按電壓表示數(shù)為0V考慮,則電壓表的示數(shù)變化最大為3V。

“2 50的滑動變阻器時,當滑動變阻器接入電阻為0時,電壓表的示數(shù)為電源電壓,即:

當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電壓表的示數(shù)最小,此時電路中的電流:

,

電壓表的最小示數(shù):

所以電壓表的示數(shù)變化最大為。

所以要使電壓表示數(shù)的變化量最大,應選“2 50的滑動變阻器,電壓表示數(shù)的最大變化量:。

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A. 滑動變阻器R2接入電路的最小阻值為

B. 電壓表示數(shù)變化量的最大值為1V

C. 通過電阻R1的電流最大值為0.4A

D. 滑動變阻器R2調節(jié)范圍為0~20Ω

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