(2010?南匯區(qū)二模)如圖所示電路,電源電壓為3伏并保持不變,定值電阻R1的阻值為30歐.當(dāng)電鍵S閉合時,電流表A1的示數(shù)分別為0.4安.求:
(1)電流表A2的示數(shù).
(2)滑動變阻器R2連入電路的阻值.
(3)適當(dāng)改變滑片P的位置,使電流表A1示數(shù)的變化量恰好等于A2的示數(shù)時,求此時R2連入電路的阻值.
分析:由電路圖可知,定值電阻R1與滑動變阻器R2并聯(lián),電流表A1測干路電流,電流表A2測R1支路的電流.
(1)根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出通過R1支路的電流;
(2)根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出R2支路的電流,利用歐姆定律求出滑動變阻器R2連入電路的阻值;
(3)使電流表A1示數(shù)的變化量恰好等于A2的示數(shù)時,電流表A1的量程為0~3A,電流表A2的量程為0~0.6A,根據(jù)指針位置相同時大量程示數(shù)是小量程示數(shù)的5倍求出A1示數(shù),再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過滑動變阻器的電流,利用歐姆定律求出此時R2連入電路的阻值.
解答:解:由電路圖可知,定值電阻R1與滑動變阻器R2并聯(lián),電流表A1測干路電流,電流表A2測R1支路的電流.
(1)∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
∴根據(jù)歐姆定律可得,通過R1支路的電流即電流表A2的示數(shù):
I1=
U
R1
=
3V
30Ω
=0.1A;
(2)∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
∴R2支路的電流:
I2=I-I1=0.4A-0.1A=0.3A,
則滑動變阻器R2連入電路的阻值:
R2=
U
I2
=
3V
0.3A
=10Ω;
(3)∵并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,
∴滑片移動時通過R1支路的電流不變,
∵根據(jù)指針位置相同時大量程示數(shù)是小量程示數(shù)的5倍,
∴使電流表A1示數(shù)的變化量恰好等于A2的示數(shù)時,電流表A1示數(shù)I′=5I1=5×0.1A=0.5A,
此時通過R2支路的電流:
I2′=I′-I1=0.5A-0.1A=0.4A,
此時R2連入電路的阻值:
R2′=
U
I2
=
3V
0.4A
=7.5Ω.
答:(1)電流表A2的示數(shù)為0.1;
(2)滑動變阻器R2連入電路的阻值為10Ω;
(3)電流表A1示數(shù)的變化量恰好等于A2的示數(shù)時,R2連入電路的阻值為7.5Ω.
點評:本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是根據(jù)“電流表A1示數(shù)的變化量恰好等于A2的示數(shù)時”得出兩電流表的量程和示數(shù)關(guān)系.
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