問題詳情:
如圖所示,*為電路的連接情況,R1=20Ω,R2為滑動變阻器,乙為R3的I﹣U圖象,電源電 壓保持不變.當S1閉合,S2斷開時,若滑片P在a端,則電流表示數為0.6A;若滑片P在b端,則電壓表示數為8V.求:
(1)電源電壓.
(2)滑動變阻器R2的最大阻值.
(3)當S1、S2均閉合,且滑片P在a端時,求電流表的示數.
【回答】
【考點】歐姆定律的應用.
【專題】應用題;電路和歐姆定律.
【分析】(1)當S1閉合,S2斷開時,滑片P在a端,變阻器接入電路中的電阻為零,電路為R1的簡單電路,電流表測電路中的電流,根據歐姆定律求出電源的電壓;
(2)當S1閉合,S2斷開時,滑片P在b端,接入電路中的電阻最大,電壓表測R2兩端的電壓,根據串聯電路的電壓特點求出R1兩端的電壓,根據串聯電路的電流特點和歐姆定律得出等式即可求出滑動變阻器R2的最大阻值;
(3)根據圖乙讀出任意一組電流和電壓值,根據歐姆定律求出R3的阻值,當S1、S2均閉合,且滑片P在a端時,R1與R3並聯,電流表測幹路電流,根據電阻的並聯求出電路中的總電阻,利用歐姆定律求出幹路電流.
【解答】解:
(1)當S1閉合,S2斷開時,滑片P在a端,電路為R1的簡單電路,電流表測電路中的電流,
由I=可得,電源電壓:U=IaR1=0.6A×20Ω=12V;
(2)當S1閉合,S2斷開時,滑片P在b端,R2接入電路的電阻最大,電壓表測R2兩端的電壓,
因串聯電路中總電壓等於各分電壓之和,
所以,R1兩端的電壓:U1=U﹣U2=12V﹣8V=4V,
因串聯電路中各處的電流相等,
所以,電路中的電流:
Ib==,即=,
解得:R2=40Ω;
(3)當S1、S2均閉合,且滑片P在a端時,R1與R3並聯,電流表測幹路電流,
由圖乙可知,當R3兩端的電壓U3=6V時,通過的電流I3=0.3A,
則R3的阻值:
R3===20Ω,
因並聯電路中總電阻的倒數等於各分電阻倒數之和,
所以,電路中的總電阻:
R===10Ω,
幹路電流表的示數:
I===1.2A.
答:(1)電源電壓為12V;
(2)滑動變阻器R2的最大阻值為40Ω;
(3)當S1、S2均閉合,且滑片P在a端時,電流表的示數為1.2A.
【點評】本題考查了串並聯電路的特點和歐姆定律的應用,分清電路的連接方式和從圖象中獲取一組數據求出R3的阻值是關鍵.
知識點:歐姆定律
題型:計算題