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如图所示,电源电压为9 V,R0=60 Ω,滑动变阻器R的规格为“50 Ω 2 ...

如图所示电源电压为9 V,R0=60 Ω,滑动变阻器R的规格为“50 Ω 2 A”,电流表的量程为“0~0.6 A”,小灯泡标有“6 V 3 W”字样.不考虑灯丝电阻变化并保证电路安全则当开关S闭合,S1、S2断开滑动变阻器连入电路中阻值最小时灯与滑动变阻器两端的电压之比是_______;当开关S、S1、S2都闭合且电路消耗的总功率最大时滑动变阻器连入电路中的阻值是_________ Ω.

 

2∶1 20 【解析】 试题由图示可知,当开关S闭合,S1、S2断开时,灯泡L与滑动变阻器串联,根据公式P=UI可得,灯泡的额定电流:IL=PL/UL=3W/6V=0.5A,由于串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,变阻器允许通过的最大电流为2A,故电路中的最大电流为0.5A,此时滑动变阻器连入电路中阻值最小,灯泡两端的电压UL=6V,由于串联电路中总电压等于各分电压之和,故滑动变阻器两端的电压:UR=U﹣UL=9V﹣6V=3V,则灯与滑动变阻器两端的电压之比:UL:UR=6V:3V=2:1;当开关S、S1、S2都闭合时,R0与滑动变阻器R并联,电流表测干路电流,当电流表的示数I=0.6A时,电路消耗的总功率最大,因并联电路中各支路两端的电压相等,故通过R0的电流:I0=U/R0=9V/60Ω=0.15A,由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,故通过滑动变阻器的电流:IR=I﹣I0=0.6A﹣0.15A=0.45A,滑动变阻器接入电路中的阻值: R=U/IR=9V/0.45A=20Ω。
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实验室要测量一只阻值约为数百欧的电阻RX.能提供的器材有:干电池两节、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、滑动变阻器R(100Ω  2A)和电阻箱R0(0~9999Ω、5A)各一只、开关和导线若干。各组同学都提出了自己的设计方案,下面是其中三组同学的设计方案(电路图)。

(1) 你认为三种设计方案中不可行的是________ ,原因是:________

(2) 在可行的方案中,你认为________  组的设计方案可以让测量结果更准确。

理由是:________

 

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