如圖所示是一個(gè)暗盒,盒內(nèi)有一個(gè)電池組(已知電壓為12伏),兩個(gè)電阻分別為R1,R2的電阻和若干導(dǎo)線組成的電路.盒內(nèi)電路分別與盒外四個(gè)接線柱A、B、C、D相連接.若用電流表測(cè)量各接線柱之間的電流,發(fā)現(xiàn)當(dāng)把電流表接在A、B兩端時(shí),讀數(shù)為4安;當(dāng)把電流表接在A、C兩端時(shí),讀數(shù)為2安.當(dāng)用導(dǎo)線將A、B連接起來(lái),再把電流表接在B、C兩端,它的讀數(shù)為2安,根據(jù)上述測(cè)量結(jié)果,完成下列要求:
(1)在下圖中畫出能表示盒內(nèi)連接電路情況的電路圖,并寫出R1,R2的電阻值.
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(2)用導(dǎo)線將B、C連接起來(lái)后,再用電流表測(cè)量A、B間的電流,它的讀數(shù)是多少?
(3)若在B、C間接一個(gè)最大電阻為9歐的滑動(dòng)變阻器R3,再用電流表連接A端和滑動(dòng)變阻器的滑片P,如圖所示,則在滑片P由最下端移到最上端的過(guò)程中,電源最小輸出功率是多少?
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分析:(1)電流表接在A、B之間,示數(shù)為4A,假設(shè)為圖甲.
電流表接在A、C 之間,示數(shù)為2A,假設(shè)為圖乙.
綜合甲、乙兩圖.得到丙圖.
導(dǎo)線連接A、B,電流表接在B、C兩端,R1與R2并聯(lián),電流表測(cè)R2支路電流.如圖。
假設(shè)與題意相符,暗箱內(nèi)部連接如圖丙.
根據(jù)R=
U
I
,求出R1和R2的阻值.
(2)導(dǎo)線連接B、C,電流表接在A、B之間,電流表測(cè)R1與R2干路電流.如圖戊.
根據(jù)并聯(lián)電路電流特點(diǎn)求出電流表示數(shù).
(3)B、C間最大電阻為9Ω電阻R3,R1與R3的上半部串聯(lián),R2與R3的下半部串聯(lián),然后兩個(gè)串聯(lián)的部分又并聯(lián),在并聯(lián)電路中,當(dāng)兩個(gè)并聯(lián)電路電阻相等時(shí),并聯(lián)電路的總電阻最大.電路電流最小,電路總功率最。
解答:精英家教網(wǎng)解:(1)經(jīng)分析,暗箱內(nèi)部連接如丙圖,
R1=
U 
I1
=
12V
4A
=3Ω.
R2=
U
I2
=
12V
2A
=6Ω.
(2)電路連接如圖戊,R1和R2并聯(lián),電流表測(cè)量干路電流,
I=I1+I2=4A+2A=6A.
(3)R=R1+R2+R3=3Ω+6Ω+9Ω=18Ω.
兩個(gè)支路的電阻之和一定,當(dāng)滑片在離上端
2
3
處,各支路電阻之和相等,并聯(lián)電路的總電阻最大.
并聯(lián)電阻為9Ω,
1
R
=
1
R1+R3上
+
1
R2+R3下

1
R
=
1
+
1

所以,R=4.5Ω.
所以,P最小=
U2
R
=
(12V)2
4.5Ω
=32W.
故答案為:(1)電路圖如圖丙;R1,R2的電阻值分別為3Ω、6Ω;
(2)用導(dǎo)線將B、C連接起來(lái)后,再用電流表測(cè)量A、B間的電流,它的讀數(shù)是6A;
(3)電源最小輸出功率是32W.
點(diǎn)評(píng):(1)對(duì)于暗箱問(wèn)題,首先根據(jù)已知條件,進(jìn)行假設(shè),在假設(shè)條件下,計(jì)算結(jié)果與已知條件相符,假設(shè)正確,否則假設(shè)錯(cuò)誤.
(2)電阻并聯(lián)時(shí),兩個(gè)支路的總電阻一定時(shí),當(dāng)并聯(lián)兩個(gè)支路的電阻相等時(shí),并聯(lián)的總電阻最大.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

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(1)在圖上畫出能表示盒內(nèi)電路連接情況的電路圖.
(2)若用導(dǎo)線將B、C連接起來(lái)后,再用安培表測(cè)量A、B之間的電流,它的讀數(shù)是多少?
(3)若在B、C之間接一個(gè)最大電阻為9歐姆的滑動(dòng)變阻器R3,再用安培表連接A端和滑動(dòng)變阻器的滑片P,如圖所示.則在滑片P由最下端移至最上端的過(guò)程中,安培表示數(shù)的變化范圍是多少?電源的最小輸出功率是多少?

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

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