Question

在圖甲所示的電路中，電源電壓24伏保持不變，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“100Ω 1A”字樣。閉合電鍵S后，電流表A和電壓表V1示數(shù)如圖乙所示。求：

（1）定值電阻R1。

（2）此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2消耗的電功率。

（3）現(xiàn)有兩個(gè)定值電阻分別為12歐、30歐來(lái)替換電阻R1，滑動(dòng)變阻器“20Ω 2A”、“50Ω 1A”來(lái)替換R2。要求：移動(dòng)變阻器的滑片P，在電路安全使用的情況下（兩電壓表型號(hào)相同），使電流變化量達(dá)到最大。

則R1選___________歐，R2選“_________”，并計(jì)算此時(shí)電流的最大變化量。

 

Answer 1

（1）28歐 （2）5瓦 （3）12 20Ω 2A 0.5安

【解析】

試題分析：

由圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表V1測(cè)R1的電壓，電壓表V2測(cè)R2的電壓，電流表測(cè)串聯(lián)電路的電流。

（1）定值電阻RR1=U1/I1=14伏/0.5安=28歐

（2）此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2消耗的電功率P2 = U2I2 =（24伏－14伏）×0.5安 ＝5瓦

（3）替換的方式有四種：

①R1選12歐；R2選“20歐 2安” ，此時(shí)

I最大=U1大/R1=15伏/12歐=1.25安

I最小=U/R大=24伏/（12歐+20歐）=0.75安

∴電流表示數(shù)的最大變化量ΔI=1.25安－0.75安= 0.5安。

② R1選12歐；R2選“50歐 1安”，此時(shí)

I最大=U1大/R1=15伏/12歐=1.25安 ，大于滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流，所以不可取。

③ R1選30歐；R2選“20歐 2安”，此時(shí)

I最大=U1大/R1=15伏/30歐=0.5安，此種情況下電流表示數(shù)的最大變化量ΔI一定小于 0.5安。

④ R1選30歐；R2選“50歐 1安”，同上③，電流表示數(shù)的最大變化量ΔI也一定小于 0.5安。

綜上所述，則R1選12歐，R2選“20歐 2安”，電流表示數(shù)的最大變化量ΔI=1.25安－0.75安= 0.5安

考點(diǎn)：電路的分析；歐姆定律；電功率