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如图甲,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的整个过程...

如图甲,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片Pa端滑到b端的整个过程中,两电表示数变化关系图像如图乙中线段AB所示。求:

(1)滑动变阻器的最大阻值R2

(2)R1的阻值和电源电压;

(3)电路的最大功率。

 

(1) 20 Ω;(2) 10 Ω;6 V;(3) 3.6 W 【解析】 由图甲可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流 (1)当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最大 由图乙可知,电路中的最小电流I1=0.2 A,此时R2两端的电压U2=4 V 由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:R2===20 Ω (2)当滑片位于a端时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和 所以,电源的电压:U=I1(R1+R2)=0.2 A×(R1+20 Ω)……① 当滑片位于b端时,变阻器接入电路中的电阻为0,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大 由图乙可知,电路中的最大电流I2=0.6 A 则电源的电压:U=I2R1=0.6 A×R1……② 因电源的电压不变, 联立①②,可得0.6 A×R1=0.2 A×(R1+20 Ω) 解得R1=10 Ω 则电源的电压:U=I2R1=0.6 A×10 Ω=6 V (3)由P=UI可得Pmax=UImax=UI2=6 V×0.6 A=3.6 W  
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考点分析:
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在图甲所示的电路中,电源电压为4 V且保持不变。

(1)将定值电阻R1接入MN接线柱,闭合电键S后电流表的示数如图乙所示。

(a)求电阻R1阻值;

(b)求电阻R1的电功率P1

(2)现将标有“10 Ω 1 A”字样的滑动变阻器R2R1以两种不同的连接方式接入MN接线柱,电流表接入大量程,闭合电键S,移动滑动变阻器R2的滑片,求两种不同的连接方式电路消耗总功率的最大比值。

 

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在如图甲所示电路中,R120 Ω,滑动变阻器R2标有“50 Ω 2 A”字样,闭合电键S,移动变阻器滑片P至中点,电流表示数如图乙所示。

(1)求此时电压表示数,请在图丙的电压表中标出量程及大小;

(2)求移动滑动变阻器滑片的过程中,电路的最大总功率;

(3)在电压表、电流表的量程均不改变的情况下,用新的电源去替换原来的电源,要求:在移动滑动变阻器滑片的过程中,两电表分别能达到某量程的满刻度,且电路正常工作。求满足上述要求替换电源的电压(求电源电压范围)

 

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如图所示,电源电压可调,小灯泡上标有“6 V 3 W”字样,灯丝电阻不随温度变化,滑动变阻器上标有“50 Ω 1 A”字样,电流表和电压表分别使用00.6 A03 V的量程。

(1)求小灯泡的灯丝电阻;

(2)将电源调至某一电压保持不变,用定值电阻R1替代L,在移动滑片的过程中,电流表和电压表的示数关系如图乙所示,求此时的电源电压和R1的阻值;

(3)R210 Ω的定值电阻替换R1,移动滑动变阻器的滑片过程中,要求两个电表先后均能达到满刻度且电路正常工作。求允许替换电源的范围。

 

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如图所示的电路,电源电压保持不变,R124 ΩR2120 Ω,两电表均为双量程,电流表的量程为00.6 A03 A,电压表的量程为03 V015 V

(1)若只闭合开关S1时,电流表的示数为0.5 A,则电压表示数为多大?

(2)只闭合开关S3时,电路的总功率为多大?

(3)现用阻值不同的电阻R3替换R2,替换后要求:通过控制开关的断开或闭合,使两电表中至少有一个示数能达到某个量程的最大值,且两个电阻都有电流通过,请通过计算求出符合上述要求的所有可能的定值电阻R3的阻值?

 

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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,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。

 

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