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(2)I2=I-I1=2安-0.8安=1.2安
R2=U2/I2=U/I2=12伏/1.2安=10欧;
(3)I0小=U/R0大=12伏/20欧=0.6安
I小=I0小+I2=0.6安+1.2安=1.8安
若I0大=2安,
则I大=I0大+I2=2安+1.2安=3.2安>3安,超过电流表的大量程,所以I大=3安
ΔI最大=I大-I小=3安-1.8安=1.2安
3.(2018宝山一模)在图10所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为10欧。
闭合电键S,两电流表的示数分别为0.9安和0.6安。
⑴求电源电压U。
⑵求通过电阻R2的电流I2。
⑶现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个,替换前后,一个电流表示数变化了0.1安,另一个电流表示数不变。
求电阻R0的阻值。
【答案】
(1)6伏;
(2)0.3安;
(3)15欧,30欧。
⑴∵由图10可知:
R1与R2并联,电流表A1与R1串联,测通过电阻R1串电流I1;
电流表A2串联在总路上,测的是总电流I总。
∴I总=0.9安,I1=0.6安。
∴U总=U1=I1×
R1=0.6安×
10欧=6伏。
⑵I2=I总-I1=0.9安-0.6安=0.3安。
⑶∵用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个,替换前后,一个电流表示数发生变化,而另一个电流表示数不变。
∴R0只能替换电阻R2。
若电流表A2示数I总变大0.1安,则I2'=0.4安,
∴R0=U2/I2=6伏/0.4安=15欧
若电流表A2示数I总变小0.1安,则I2"=0.2安,
∴R0=U2/I2=6伏/0.2安=30欧。
4.(2019徐汇二模)在图9所示的电路中,电源电压恒定为6伏,定值电阻R1阻值为10欧。
电键S闭合时,电流表示数为1安。
①通过R1的电流。
②电源的电功率;
③现有三个滑动变阻器,A:
50欧2安;
B:
100欧1.5安;
C:
150欧1安,请选择其中一个替换定值电阻R1或R2。
要求:
闭合电键S,在保证各元件都能正常工作的情况下,移动滑动变阻器的滑片分别在滑动变阻器上的三个不同位置a、b、c时,电流表示数情况如下表所示。
为满足上述要求,应选用滑动变阻器(填写代表滑动变阻器的字母)替换定值电阻(选填“R1”或“R2”),并说明理由。
【答案】①0.6安;
②6瓦;
③B或C;
R1。
【解析】
1I1=U1/R1=U/R1=6伏/10欧=0.6安
②P=UI=6伏×
1安=6瓦
2B或C;
R1。
因为I1=0.6安,滑片在a处时,Ia=0.5安小于0.6安,所以应该换下R1,R1’上通过的最小电流
I1’=Ia-I2=0.5安-0.4安=0.1安
R1’=U/I1’=6伏/0.1安=60欧
所以,滑动变阻器的阻值R1’≥60欧;
滑片在c处时,I1’=Ic-I2=1.4安-0.4安=1安
所以,滑动变阻器允许通过的最大电流I1’max≤1安。
5.(2018浦东新区二模)如图8所示的电路中R1=20Ω,闭合电键后电流表A1的示数为0.3A。
①求电源电压U;
②求电阻R1消耗的电功率P1;
③若在标有“10Ω2A”或“50Ω1.5A”字样的滑动变阻器中选一个作为R2,将R2及电流表A2与原有元件重新连接成一个新的电路,要求在移动滑动变阻器滑片的过程中使两电流表示数的比值最大。
应选用标有__________字样的滑动变阻器,电阻R1与滑动变阻器R2应该______连接。
计算两电流表示数的最大比值。
②1.8瓦;
③“10Ω2A”;
并联,23/3。
①U=U1=I1R1=0.3安×
20欧=6伏
②P1=U1I1=6伏×
0.3安=1.8瓦
并联
I大/I1=2.3A/0.3A=23/3
6.(2018长宁二模)如图8所示的电路,电源电压为12伏保持不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2标有“10Ω2A”字样。
闭合电键S,移动滑片P到某位置时,通过滑动变阻器R2的电流为1.4安。
①通过电阻R1的电流I1。
②电路消耗的总功率P。
③现用定值电阻R0替换电阻R1,闭合电键,移动滑片P,并保证电路能够正常工作,通过a处的电流最大值为I2max;
通过b处的电流最小值为Imin,且I2max=Imin。
②2安;
③15欧。
①U=U1=U2
I1=U1/R1=U/R1=12伏/20欧=0.6安
②I=I1+I2=0.6安+1.4安=2安
P=UI=12伏×
2安=24瓦
③I2max=IminI2max=U/R2max+U/R0
2安=12伏/10欧+12伏/R0
R0=15欧
7.(2016杨浦二模)如图15(a)所示电路中电源电压保持不变,定值电阻R2阻值为10欧,闭合电键后,通过R2的电流为0.6安,干路中的电流为1安。
①电源电压U;
②定值电阻R1消耗的电功率P1。
③现有标有“20Ω2Α”、“50Ω2Α”字样的滑动变阻器可供选择,有表盘如图15(b)所示的电流表可接入电路。
选择变阻器替换其中的一个电阻,并将电流表串联在电路中,闭合电键S,移动变阻器的滑片P,使电流表示数的变化范围为0.8安~2.6安。
请通过计算说明选择变阻器_______替换_______(选填“R1”或“R2”),并求出滑动变阻器的阻值范围。
(2)0.2安;
(3)“50Ω2Α”的滑动变阻器替换R1,3Ω≤R滑≤30Ω。
U=U2=I2R2=0.6A×
10Ω=6V
U=U1=U2I1=I-I2=0.6A-0.4A=0.2A
P1=U1I1=6V×
0.4A=2.4W
选择“50Ω2Α”的滑动变阻器替换R1
当I最小=0.8A时
I滑=I最小-I2=0.8A-0.6A=0.2A
R滑=U/I滑=6V/0.2A=30Ω
当I最大=2.6A时
I滑=I最大-I2=2.6A-0.6A=2A
R滑=U/I滑=6V/2A=3Ω
3Ω≤R滑≤30Ω
8.(2016松江二模)在图12(a)所示的电路中,电源电压为12伏保持不变,滑动变阻器R2标有“20Ω2A”字样。
闭合电键,将滑片移到某一位置时,电流表A1与A的示数分别为0.8安和2安。
①求电阻R1的阻值。
②若不改动电路各元件的连接,在保证电路所有元件安全使用的情况下,求电阻R2消耗电功率的最大值P2最大。
③现有三组定值电阻R1'
和变阻器R2'
的组合(如下表),分别替换原来的电阻R1和变阻器R2。
要求通过移动变阻器滑片P使电流表A示数的变化量最大,电流表表盘如图12(b)所示,电路正常工作。
(a)能够实现上述要求的R1'
、R2'
组合的编号是______。
(b)求滑动变阻器连入电路的阻值范围。
【答案】①10欧;
②21.6瓦;
③(a)C,(b)5欧≤R2'
≤50欧。
①U1=U=12伏
I1=I–I2=2安-0.8安=1.2安
R1=U1/I1=12伏/1.2安=10欧
②U2=U=12伏
I2最大=I最大-I1=3安-1.2安=1.8安
P2最大=U2I2最大
=12伏×
1.8安=21.6瓦
③(a)C。
(b)I1'
=U1/R'
1=12伏/20欧=0.6安
I2'
最大=I最大-I1'
=3安-0.6安=2.4安
R2'
最小=U2/I2'
最小=12伏/2.4安=5欧
∴滑动变阻器接入电路中的阻值范围是5欧≤R2'
9.(2016静安、青浦二模)在图12(a)所示的电路中,电流表A1、A2的表盘均如图12(b)所示,电源电压为6伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧。
①求电键S闭合后电流表A2的示数。
②现有上表所列的A、B、C三种不同规格的变阻器,请在不损坏电路元件的情况下,按以下要求各选择一个变阻器取代电路中的变阻器R2。
(a)能使电路的电功率获得最大值,并求电功率最大时通过变阻器R2的电流I2。
(b)使电路中电流表A1示数的变化量最大,并求出该变化量ΔI。
②(a)选择变阻器A,2.4安;
(b)选择变阻器B,1.7安。
①I1=U/R1=6伏/10欧=0.6安
②(a)选择变阻器A
I2=I-I1=3安-0.6安=2.4安
(b)选择变阻器B
I2max=2安
I2min=U/R2max=6伏/20欧=0.3安
ΔI=ΔI2=2安-0.3安=1.7安
10.(2016杨浦三模)如图12(a)所示电路,电源电压为8伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧。
闭合电键后,电流表的示数为1安。
①通过R1的电流;
②通电10秒钟,电流通过R2所做的功;
③现用一个标有“20Ω2Α”字样的滑动变阻器替换电阻R1,并将一个表盘如图12(b)所示的电流表A1接入电路,则应把电流表接入_______点处时(选填“a”、“b”或“c”),在移动变阻器滑片P的过程中能使电流表A1与A示数的比值最小。
求电流表A1与A示数的最小比值及此时滑动变阻器连入的阻值。
【答案】①0.8安;
②16焦;
③把电流表接在b处,0.09,4Ω。
I1=U/R1=8V/10Ω=0.8A
I2=I–I1=1A-0.8A=0.2A
W2=UI2t=8V×
0.2A×
10s=16J
把电流表接在b处
当I滑=2A时
R滑=U/I滑=8V/2A=4Ω
I=I滑+I2=2A+0.2A=2.2A
I2/I=0.2/2.2A=1/11≈0.09
11.(2015浦东二模)如图9(a)所示电路中,电源电压为12伏不变,R1的阻值为30欧。
闭合电键S后,电流表示数如图9(b)所示。
(a)图9(b)
(1)求通过R1的电流I1。
(2)求电阻R2的阻值。
(3)现有两个滑动变阻器:
A“10Ω2A”、B“20Ω2A”,从中选择一个来替换R1或R2,要求通过移动变阻器滑片P使电流表A示数的变化量最大,且电路正常工作。
(a)应选择变阻器_______(选填“A”
或“B”)来替换________。
(b)求出电流表示数的最大变化量。
【答案】①0.4安;
②7.5欧;
③(a)B;
R2。
(b)1.4A。
(1)I1=U1/R1=12V/30Ω=0.4A
(2)I2=I-I1=2A-0.4A=1.6A
R2=U2/I2=12V/1.6A=7.5Ω
(3)B;
I2最小=U2/R2最大=12V/20Ω=0.6A
I2最大=2A,ΔI=2A—
0.6A=1.4A
12.(2016松江三模)在图15(a)所示的电路中,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样,所用电表的表盘如图15(b)所示。
①若电源电压为6伏,闭合电键S,移动滑片P到某一位置,电流表的示数为1安。
求电阻R1的电功率P1和此时滑动变阻器的阻值R2。
②若电源电压可变,为使通过干路的电流最大且电路安全,求电源电压的最小值U最小和最大值U最大。
【答案】①3.6瓦,15欧;
②10伏,25伏。
①U1=U2=U=6伏
I1=U1/R1=6伏/10欧=0.6安
P1=U1I1=6伏×
0.6安=3.6瓦
I2=I-I1=1安-0.6安=0.4安
R2=U2/I2=6伏/0.4安=15欧
②当I1小=I-I2大=3安-2安=1安时
U最小=U1小=I1小R1=1安×
10欧=10伏
当R2大=50欧时
R1/R2大=I2小/I1大=(I-I1大)/I1大=I/I1大-1
10欧/50欧=3安/I1大-1
I1大=2.5安
U最大=U1大=I1大R1=2.5安×
10欧=25伏
13.在图11所示的电路中,电源电压为3伏且保持不变,电阻R的阻值为10欧。
电流表0~3安量程挡损坏。
①求闭合电键S后电流表A的示数I。
②求电阻R消耗的电功率P。
③现有“20Ω2A”、“5Ω3A”的滑动变阻器两个,请选择一个接入电路a、b、c、d中的某两点,要求:
电键S闭合前、后电流表示数的变化量∆I最大。
选择:
将变阻器________接入电路中_________两点间,使变阻器接入电路的电阻值为________欧。
求出:
电键闭合前、后,电流表示数的最大变化量∆I。
【答案】①0.3安;
②0.9瓦,③③“20Ω2A”;
a、d;
10;
0.6安。
①I=U/R=3伏/10欧=0.3安
②P=UI=3伏×
0.3安=0.9瓦
③“20Ω2A”;
R=(R×
R'
)/(R+R'
)
=(10欧×
10欧)/(10欧+10欧)=5欧
∆I=U/R=3伏/5欧=0.6安(计算过程只要正确均可得分)
14.在图11(a)所示电路中,电源电压可在6~12伏范围内调节,电阻R1的阻值为10欧。
①求通过电阻R1的最小电流I1最小。
②若通过变阻器R2的电流为0.5安,求10秒内电流通过R2所做功的最大值W2最大。
③现有标有“20Ω2A”、“50Ω1A”字样的滑动变阻器可供选择,有一个表盘如图11(b)所示的电流表可接入电路。
若电源电压调至某一数值且保持不变,当选用标有字样的变
阻器替换R2,并把电流表接入点时(选填“M”、“N”或“M、N”),在移动变阻器滑片P的过程中电流表示数的变化量ΔI最大。
求电流表示数的最大变化量ΔI最大。
②60焦,③“20Ω2A”;
“M、N”;
电流表示数的最大变化量△I最大为1.7A。
①当电源的电压最小U最小=6V时,通过电阻R1的电流最小,
I1最小=U最小/R1=6V/10Ω=0.6A;
②当电源的电压最大U最大=12V时,电流通过R2所做的功最大,
W2最大=U最大I2t=12V×
0.5A×
10s=60J;
③因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
滑片移动时,通过R1的电流不变,
要使电流表的示数变化最大,则滑动变阻器允许通过的电流最大,
故选“20Ω2A”规格的滑动变阻器,
调节电源的电压,可以使通过滑动变阻器的电流达到2A,
所以,电流表接入“M”点或“N”点时,均可以使电流表的示数变化量最大,
以电流表接到“N”点为例,电流表的最大示数I2最大=2A,
当电源的电压最小为6V,滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,通过的电流最小,则
I2最小=U/R2大=6V/20Ω=0.3A
则电流表示数的最大变化量:
△I最大=△I2最大=I2最大-I2最小=2A-0.3A=1.7A.
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