在圖中所示的電路中,電源兩端電壓不變。閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器滑片移至點(diǎn)M時(shí),變阻器接入電路的電阻為RM,電阻R2消耗的電功率為P2,電壓表V1、V2的示數(shù)分別為U1和U2;滑動(dòng)變阻器滑片移至點(diǎn)N時(shí),變阻器接入電路的電阻為RN,電阻R2消耗的電功率為P2¢,電壓表V1的示數(shù)為U1¢。已知:U1∶U2=2∶5, U1∶U1¢=1∶2,P2=8W,P2¢=2W。求:

(1)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻RM與RN之比;
(2)滑片左右移動(dòng)的過(guò)程中,電路消耗的最大電功率Pmax

(1)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻RM與RN之比為1:7;
(2)滑片左右移動(dòng)的過(guò)程中,電路消耗的最大電功率為14.4W.

解析試題分析:(1) 當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,滑動(dòng)變阻器滑片移到M點(diǎn)時(shí),電路圖如圖甲所示;當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,滑動(dòng)變阻器滑片移到N點(diǎn)時(shí),電路圖如圖乙所示。

∵P=I2R,且P2=8W,P2′=2W,

∵電源的電壓不變,

即:R1+R2+2RM=RN        ①
∵I=U/R,且U1:U2=2:5,U1:U1′=1:2,

即5R1+3RM=2R2       ②

即3R1+4RM=RN     ③
由①②③式可得:RM=R1,R2=4R1,RN=7R1,

當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移到右端時(shí),接入電路中的電阻為0Ω,電路中的電阻最小,電路中的電功率最大,丙圖所示,
∵電源的電壓不變,
∴圖甲和圖丙中的電流之比:

甲圖中R2的電功率和丙圖總功率Pmax的比值:

∴Pmax=P2=×8W=14.4W.
考點(diǎn):歐姆定律的應(yīng)用;電阻的串聯(lián);電功率的計(jì)算

練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖甲所示的電路中。電源電壓為12V,R2為100Ω的定值電阻,壓敏電阻R1的阻值隨壓力變化關(guān)系如圖乙所示。開(kāi)關(guān)S閉合后,解答下列問(wèn)題:

(1)當(dāng)壓敏電阻R1收到的壓力從0逐漸增大到4N時(shí),請(qǐng)分析并判斷電流表示數(shù)的變化?
(2)當(dāng)電流表示數(shù)為0.32A時(shí),壓敏電阻R1受到的壓力是多大?
(3)該電路連續(xù)工作10min,電阻R2產(chǎn)生的電熱是多少焦耳?

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(1)燈泡的電阻是多少?閉合開(kāi)關(guān)S1和S2,L1正常發(fā)光,工作5h消耗的電能是多少?
(2)閉含S1,斷開(kāi)S2,讓兩燈泡都發(fā)光,深夜燈泡就不容易燒掉了.請(qǐng)計(jì)算此時(shí)L1兩端的電壓。
(3)請(qǐng)計(jì)算兩盞燈泡都亮?xí)r電路消耗的總功率是多少?

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電學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用的電流表和電壓表都是由小量程電流表G(表頭)改裝而成的,從電路的角度看,表頭就是一個(gè)電阻,同樣遵從歐姆定律。電流表G的電阻Rg叫做電流表內(nèi)阻,指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流Ig叫做滿(mǎn)偏電流,加在它兩端的電壓Ug叫做滿(mǎn)偏電壓。如圖所示,有一個(gè)電流表G,內(nèi)阻為30Ω,滿(mǎn)偏電流為1mA,并聯(lián)一個(gè)電阻R后,就將它改裝成了一個(gè)量程為0.6A的電流表A。請(qǐng)解答:

(1)電流表G的滿(mǎn)偏電壓Ug為多少?
(2)需并聯(lián)的電阻R阻值多大?
(3)改裝后的電流表A的內(nèi)阻多大?

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在如圖所示的電路中,電源電壓為9V且保持不變,電流表的規(guī)格為“0~3A”,電壓表的規(guī)格為“0~15V”,燈泡上標(biāo)有“6V 6W”字樣,燈泡中的電流隨電壓變化的關(guān)系如圖所示.試求:

(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻.
(2)當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí),電壓表的示數(shù).
(3)燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率.

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(8分)在如圖所示的電路中,已知電阻R1=5Ω,電流表A1的示數(shù)為1A,電流表A的示數(shù)為1.5A,求:

(1)Rl兩端的電壓Ul;
(2)通過(guò)R2的電流I2
(3)R2的阻值.
(4)通電20s,整個(gè)電路消耗的電能.

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如左圖所示的電路,燈泡的額定電壓為9V,燈泡的I-U關(guān)系如右圖所示;電壓表的量程為0-15V,電流表的量程為0-0.6A,定值電阻R0=20Ω,滑動(dòng)變阻器R的最大電阻為100Ω。求:

(1)只閉合Sl,燈泡正常工作,則電源電壓及R0消耗的功率為多少?
(2)只閉合S2,在電表的示數(shù)不超過(guò)量程,燈泡兩端的電壓不超過(guò)額定值的情況下,電路消耗的最大功率及滑動(dòng)變阻器連入電路中的最大電阻各為多少?

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(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流;
(2)小燈泡正常發(fā)光1min消耗的電能;
(3)定值電阻的阻值.

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(2)滑動(dòng)變阻器R0的阻值變化范圍.

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