如图所示,*为电路的连接情况,R1=20Ω,R2为滑动变阻器,乙为R3的I﹣U图象,电源电压保持不变.当S1闭...
问题详情:
如图所示,*为电路的连接情况,R1=20Ω,R2为滑动变阻器,乙为R3的I﹣U图象,电源电 压保持不变.当S1闭合,S2断开时,若滑片P在a端,则电流表示数为0.6A;若滑片P在b端,则电压表示数为8V.求:
(1)电源电压.
(2)滑动变阻器R2的最大阻值.
(3)当S1、S2均闭合,且滑片P在a端时,求电流表的示数.
【回答】
【考点】欧姆定律的应用.
【专题】应用题;电路和欧姆定律.
【分析】(1)当S1闭合,S2断开时,滑片P在a端,变阻器接入电路中的电阻为零,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;
(2)当S1闭合,S2断开时,滑片P在b端,接入电路中的电阻最大,电压表测R2两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出滑动变阻器R2的最大阻值;
(3)根据图乙读出任意一组电流和电压值,根据欧姆定律求出R3的阻值,当S1、S2均闭合,且滑片P在a端时,R1与R3并联,电流表测干路电流,根据电阻的并联求出电路中的总电阻,利用欧姆定律求出干路电流.
【解答】解:
(1)当S1闭合,S2断开时,滑片P在a端,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,
由I=可得,电源电压:U=IaR1=0.6A×20Ω=12V;
(2)当S1闭合,S2断开时,滑片P在b端,R2接入电路的电阻最大,电压表测R2两端的电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R1两端的电压:U1=U﹣U2=12V﹣8V=4V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
Ib==,即=,
解得:R2=40Ω;
(3)当S1、S2均闭合,且滑片P在a端时,R1与R3并联,电流表测干路电流,
由图乙可知,当R3两端的电压U3=6V时,通过的电流I3=0.3A,
则R3的阻值:
R3===20Ω,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路中的总电阻:
R===10Ω,
干路电流表的示数:
I===1.2A.
答:(1)电源电压为12V;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω;
(3)当S1、S2均闭合,且滑片P在a端时,电流表的示数为1.2A.
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路的连接方式和从图象中获取一组数据求出R3的阻值是关键.
知识点:欧姆定律
题型:计算题