13.如圖電路中,電源電壓為6V不變,滑動變阻器R2的阻值變化范圍是0-20Ω,兩只電流表的量程均為0.6A.當(dāng)開關(guān)S閉合,滑動變阻器的滑片P置于最左端時,電流表A1的示數(shù)是0.4A.
(1)求R1的阻值;
(2)在保證電流表安全的條件下,電路允許消耗的最大功率是多大?
(3)在保證電流表安全的條件下,滑動變阻器連入電路的電阻不得小于何值?

分析 (1)分析電路連接,根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)求出R1的電流及兩端電壓,由歐姆定律解題;
(2)根據(jù)并聯(lián)電路中干路上的電流等于各支路電流之和的特點(diǎn)確定電流表A1的最大電流,由P=UI求最大功率;
(3)先根據(jù)A1量程確定干路上的最大電流,根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn),計(jì)算R2的最大電流,由歐姆定律求解.

解答 解:(1)由圖可知,R1與R2并聯(lián),電流表A1測干路電流I=0.4A,電流表A2測R2電流I2,
滑動變阻器的滑片P置于最左端時,其接入電路的電阻最大,R=20Ω,
通過R2的電流I2=$\frac{U}{{R}_{大}}$=$\frac{6V}{20Ω}$=0.3A,
R1的電阻:R1=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{U}{I-{I}_{2}}$=$\frac{6V}{0.4A-0.3A}$=60Ω;
(2)由兩只電流表的量程均為0.6A可知,干路上最大電流為I=0.6A
電路最大功率:P=UI=6V×0.6A=3.6W;
(3)由圖可知,電流A1最大示數(shù)I=0.6A,
通過R1的電流:I1=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{60Ω}$=0.1A
通過R2的最大電流:I'2=I-I1=0.6A-0.1A=0.5A<0.6A
R2接入電路的最小值:R=$\frac{U}{I{'}_{2}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω.
 答:(1)R1的阻值為60Ω;
(2)在保證電流表安全的條件下,電路允許消耗的最大功率是3.6W;
(3)在保證電流表安全的條件下,滑動變阻器連入電路的電阻不得小于12Ω.

點(diǎn)評 學(xué)生能運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行正確的計(jì)算并能根據(jù)計(jì)算的結(jié)果合理的選擇滑動變阻器接入電路的電阻,保障電路的安全.

練習(xí)冊系列答案
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次數(shù)接觸面壓力(N)摩擦力(N)
1木板21
2木板42
3棉布43
(1)該實(shí)驗(yàn)的原理是二力平衡.做實(shí)驗(yàn)時應(yīng)拉著木塊在水平方向上做勻速直線運(yùn)動
(2)比較1,2兩次實(shí)驗(yàn),可得結(jié)論接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大
(3)比較2,3兩次實(shí)驗(yàn),可得結(jié)論壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大
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