(2012?普陀區(qū)一模)在圖所示的電路中,電源電壓保持不變,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“50Ω  1A”字樣,閉合開(kāi)關(guān)S,電流表A的示數(shù)為0.8A,電壓表V1的示數(shù)為4V,電壓表V2的示數(shù)為8V.求:
(1)電源電壓U;
(2)電阻R1的阻值;
(3)各電表選擇合適的量程后,在不損壞電路元件的前提下,移動(dòng)滑片P至某位置時(shí),當(dāng)兩電壓表指針偏離零刻度線的角度恰好相同時(shí),滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值.
分析:(1)由電路圖可知,R1和R2串聯(lián),電壓表V1測(cè)R1兩端的電壓,V2測(cè)R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電源的電壓;
(2)根據(jù)歐姆定律求出電阻R1的阻值;
(3)由電源的電壓可知,兩電壓表不可能同時(shí)為0~3V的量程,否則會(huì)燒壞電壓表;若V1的量程為0~15V,V2的量程為0~3V,則V1的示數(shù)為V2示數(shù)的5倍,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知R1兩端的電壓為10V,電路中的電流為2A>1A,故此種情況不可能;若V1、V2的量程都為0~15V,兩電阻分得的電壓相等,均為6V,通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流1.2A>1A,故此種情況不可能;所以V2的量程為0~15V、V1的量程為0~3V,根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點(diǎn)求出變阻器連入電路的阻值.
解答:解:由電路圖可知,R1和R2串聯(lián),電壓表V1測(cè)R1兩端的電壓,V2測(cè)R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流;
(1)電源的電壓:
U=U1+U2=4V+8V=12V;
(2)電阻R1的阻值:
R1=
U1
I
=
4V
0.8A
=5Ω;
(3)經(jīng)分析可知,符合要求時(shí),V1的量程為0~3V、V2的量程為0~15V,
電表的指針偏離零刻度線的角度恰好相等,則
U1
U2
=
1
5
,
所以R2′=5R1=5×5Ω=25Ω.
答:(1)電源電壓U為12V;
(2)電阻R1的阻值為5Ω;
(3)當(dāng)兩電壓表指針偏離零刻度線的角度恰好相同時(shí),滑動(dòng)變阻器R2接入電路的電阻為25Ω.
點(diǎn)評(píng):本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的計(jì)算,關(guān)鍵是兩電表的指針偏離零刻度線的角度恰好相等時(shí)量程的判斷和靈活的應(yīng)用串聯(lián)電路的電阻分壓特點(diǎn).
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