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如图甲所示的电路中,电源电压为18V且不变,滑动变阻器R0上标有“60Ω 1.5...

如图甲所示的电路中,电源电压为18V且不变,滑动变阻器R0上标有“60Ω 1.5A”字样,灯泡L的额定电压为20V,其电流与电压的关系图像如图乙所示。闭合开关S,电流表的示数为0.3A

(1)求此时灯泡L的实际功率和滑动变阻器R0的电功率;

(2)现有三个定值电阻,规格分别为A40Ω)、B20Ω)、C10Ω),请从中选择一个来替换灯泡,并选择合适的电表量程(电压表有03V015V两个量程,电流表有00.6A03A两个量程),要求:在移动滑动变阻器滑片的过程中,不更换电表量程,两电表的指针分别能达到满刻度,且电路能正常工作。

①求定值电阻应选用的规格;

②满足上述要求时,滑动变阻器R0连入电路的阻值范围。

 

(1)3W,2.4W;(2)①选10Ω的C电阻;②20Ω~50Ω 【解析】 【解析】 (1)由图乙知,I=0.3A时,灯泡两端的电压U灯=10V 灯泡的实际功率:P灯=U灯I=10V×0.3A=3W 根据串联电路电压的规律,变阻器的电压 U0=U-U灯=18V-10V=8V 滑动变阻器R0的电功率 P0=U0I=8V×0.3A=2.4W (2)①要求电压表能达到最大值,而所提供的三电阻阻值均小于滑动变阻器的最大阻值,电源电压为18V。 所以电压表只能选“0~15V”的量程;再根据滑动变阻器的规格可看出电流表选择“0~0.6A”的量程 要使电流表达到满偏,所以电路中的最小电阻为 Rmin===30Ω,排除A 要使电压表达到满偏,根据串联电路电压特点可知,当电压表满偏时,R滑:R=5:1,而R滑max:RB=3:1,故排除B.只能选10Ω的C电阻 ②若取10Ω电阻代替R1,则达到最大电流时,电路中的总电阻R总===30Ω 则滑动变阻器应接入电阻 R最小=R总-RC=30Ω-10Ω=20Ω 当电压表示数为15V时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,此时电路中的电流为Imin===0.3A 故此时滑动变阻器接入电路的最大阻值 Rmax===50Ω 故滑动变阻器连入电路的阻值范围是20Ω~50Ω  
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考点分析:
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在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R110Ω,滑动变阻器R2上标有“100Ω 3A”字样。当开关S闭合时,电流表A1示数为0.8A,电流表A2的示数为0.2A.求:

(1)电源电压U

(2)电阻R1消耗的功率P1

(3)现设想用定值电阻R0来替换电阻R1,要求:在移动滑动变阻器滑片P的过程中,能使两电表的指针偏离零刻度线的角度相同,且电路能正常工作。图(b)是电流表表盘示意图。

①现有阻值为20Ω的定值电阻,若用它替换电阻R1,请判断:能不能满足题目要求?若能满足题目要求,通过计算求出替换后滑动变阻器的阻值;若不能满足题目要求,通过计算说明理由;

②满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围是多少?

 

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如图甲所示的电路中,电源电压为18V保持不变,滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样,电压表接“0-15V”量程.滑动变阻器滑片移动过程中电压表示数随阻值的变化如图乙所示.

1)求定值电阻的阻值;

2)确保电路所有元件均完全使用的情况下,求消耗的最大电功率;

3)若用电阻来替换,不改变电压表的量程,确保电路所有元件均安全使用的情况下.要求:在移动滑动变阻器滑片的过程中,电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍,求满足要求的的阻值.

 

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如图(a)所示,电源电压为18V保持不变,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2标有“150Ω 1A”字样,电压表V1和电压表V2表盘及电流表的表盘如图(b)所示。闭合开关S后,电流表示数为0.5A.求:

(1)电压表V1的示数;

(2)电阻R2接入电路的阻值;

(3)要求:选择适当的量程,闭合开关后,移动变阻器的滑片P,在保证各元件都能正常工作的情况下,使电流表达到某个量程的满刻度,且使电压表V2的变化量最大。

①满足上述要求,计算出可以替换R1的定值电阻R0

②满足上述要求,电路消耗的最大电功率和最小电功率。

 

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如图甲所示,已知定值电阻R1的阻值为30Ω,闭合开关时整个电路正常工作,两电流表的指针都在同一位置,示数如图乙所示。(设电源电压保持不变),求:

(1)电源电压U是多少?

(2)通过定值电阻R2的电流是多少?

(3)现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1R2,替换后只有一个电流表的示数发生了变化,且减小了0.3A,请判断Rx替换的是电阻R1R2,再求出Rx的阻值。

 

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如图a所示,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2标有“60Ω 1A”字样,两电压表的规格相同。闭合开关S后,电流表示数为1A,电压表的示数为8V,若电源电压保持不变。求:

(1)电源电压;

(2)电路消耗的最小电功率;

(3)现用定值电阻R0替换电阻R1,要求:移动变阻器的滑片P,使电压表的指针分别都能处于如图b所示的位置,且电路正常工作。计算求出定值电阻R0的范围。

 

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