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【題目】在如圖所示的電路中,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~15V,R3=30Ω,溫度對燈泡電阻的影響不考慮.求:
(1)只閉合開關S1時,電流表的示數是0.3A,則電源電壓是多少?
(2)只閉合開關S2時,燈泡R1正常發(fā)光,電流表的示數是0.2A,則燈泡的額定功率是多大?
(3)閉合開關S1、S2、S3時,在不損壞電流表的情況下,則變阻器R2的最小值是多少?

【答案】
(1)解:只閉合開關S1時,只有R3連入電路,由I= 可知:

電源電壓U=I3R3=0.3A×30Ω=9V;


(2)解:只閉合開關S2時,R1和R3串聯,燈泡R1恰好正常發(fā)光;

由I= 可知R3兩端的電壓U3′=I′R3=0.2A×30Ω=6V;

根據串聯電路兩端的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可知:

燈泡兩端的電壓為U1=U﹣U3′=9V﹣6V=3V,

由于燈泡L恰好正常發(fā)光,所以P=U1I′=3V×0.2A=0.6W;


(3)解:閉合開關S1、S2、S3時,R3與滑動變阻器R2并聯,電流表測干路中的電流;

由于I3=0.3A,則當電流表示數最大為0.6A時滑動變阻器連入電路的電阻最小,

根據并聯電路干路電流等于各支路電流之和可知:

I2=I﹣I3=0.6A﹣0.3A=0.3A,

由I= 可得:

R滑小= = =30Ω.


【解析】(1)只閉合開關S1時,只有R3連入電路,利用U=IR即可求出電源電壓;(2)只閉合開關S2時,R1和R3串聯,燈泡R1恰好正常發(fā)光;根據歐姆定律和串聯電路的特點即可求出燈泡兩端的電壓,利用P=UI求出燈泡L正常工作時的功率;(3)閉合開關S1、S2、S3時,R3與滑動變阻器R2并聯,電流表測干路中的電流;當電流表示數最大為0.6A時,根據并聯電路的特點即可求出滑動變阻器R2支路上的最大電流,根據R= 即可求出滑動變阻器的最小阻值.
【考點精析】認真審題,首先需要了解歐姆定律及其應用(歐姆定律的應用: ① 同一個電阻,阻值不變,與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時,通過的電流也增大.(R=U/I) ② 當電壓不變時,電阻越大,則通過的電流就越小.(I=U/R) ③ 當電流一定時,電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大.(U=IR)),還要掌握電功率的計算公式(計算電功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中單位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)計算電功率還可用公式:P=I2R和P= U2/R)的相關知識才是答題的關鍵.

練習冊系列答案
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A.
B.
C.
D.

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(3)排除故障后,調節(jié)滑動變阻器的滑片,讀出電流表的示數為2.0A.斷開開關,保持滑片的位置不變,用10Ω的電阻替換5Ω的電阻,閉合開關,要得到正確的實驗結論,應將滑片向端移動,讀數時電壓表示數為V.
(4)根據實驗得到的表中三組時間,可得出的結論是

電阻R/Ω

5

10

20

電流I/A

2.0

1.0

0.5

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__________________________________

___________________________________

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