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在如图所示的电路中,电源电压为18 V,定值电阻R1的阻值为12 Ω,闭合开关S...

在如图所示的电路中,电源电压为18 V,定值电阻R1的阻值为12 Ω,闭合开关S,电压表的示数是2倍。现用一个“100 Ω 2 A”的滑动变阻器替换定值电阻R1R2,两电压表的量程都是015 V,电流表的量程是03 A,要求:闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,在保证各元件都能正常工作的情况下,电路的总功率最大。

(1)R2的阻值;

(2)为满足上述要求,请通过计算说明应选用滑动变阻器替换哪个定值电阻;

(3)求出替换元件后电路的最小功率。

 

(1) 24 Ω;(2) R2;(3) 4.5 W 【解析】 (1)由题图可知,电路为R1与R2的串联电路 因为电压表的示数是的2倍,电源电压是18 V,所以U1=6 V,U2=12 V 电流I=I2=I1===0.5 A R2的电阻R2===24 Ω (2)若用滑动变阻器替换R1,当电压表的示数为15 V时,电路中电流最大,电路的总功率最大,电路中的最大电流I最大===0.625 A 电路的最大功率P最大=UI最大=18 V×0.625 A=11.25 W 若用滑动变阻器替换R2,当电压表的示数为15 V时,电路中电流最大,电路的总功率最大,电路中的最大电流I最大′===1.25 A 电路的最大功率P最大′=UI最大′=18 V×1.25 A=22.5 W 所以由以上分析可知,应用滑动变阻器替换定值电阻R2 (3)用滑动变阻器替换R2后,当电压表的示数等于15 V时,R1两端电压最小,电路中电流最小,电路的功率最小,电路中的最小电流I小====0.25 A 电路中的最小功率P最小=UI最小=18 V×0.25 A=4.5 W  
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如图甲所示电路,电源电压不变。闭合开关后,滑片Pb端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则电源电压是______V,定值电阻R的阻值是______Ω,滑动变阻器的阻值范围是______Ω

 

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如图所示,电源电压为6 V,灯泡的铭牌上刻有“2.5 V 1.25 W”字样,小灯泡的电阻不变,当滑片PA端时,电压表示数为5 V,则滑片在A端时,灯泡的实际功率为______W,滑动变阻器的最大阻值为______Ω

 

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图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象,将它们按图乙所示接入电路中,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为1W;则小灯泡两端的电压为______V,再闭合开关S1,电流表示数变化了______A,此时电路消耗的总功率为______W

 

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如图所示,电源电压不变,灯L标有“6 V 3 W”字样,不考虑灯丝电阻的变化。当甲、乙都是电流表,S1闭合、S2断开时,I0.5 A,电路消耗的总功率为P1;当甲、乙都是电压表,S1S2都闭合时,U2.4 V,电路消耗的总功率为P2。则电阻R的阻值为______ΩP1P2______

 

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如图,电源电压保持不变,电阻,当都断开时,电流表的示数为2A;当由都断开变为都闭合时,电流表的示数变化了1.5A,则电阻___,此时电路的总功率为____W

 

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