【例1】如图所示的电路,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变 阻器的滑片P向右移动时,电压表V的示数将 ,电 压表V示数与电流表Ai示数的比值将____(均选填“变 大”、“变小”或“不变”)
【解析】从电路图中可以观察得到,这是一个并联电路,由于电压表测 量的是电源电压,因此在滑动变阻器的滑片P移动时,电压表V的示数始终保持不变。电流表A测量的是干路电流,电流 表A1测量的是通过滑动变阻器Ri的电流,当滑动变阻器的
滑片P向右移动时,电阻Ri的电阻变大,通过Ri的电流变小,而Ri两端的电压不 变,所以电压表V示数与电流表Ai示数的比值将变大。
【答案】不变变大
【例2】在图(a)所示的电路中,电源电压为6伏且不变,滑动变阻器Rz上标有“50 Q 2 A” 字样。闭合电键S,移动滑片P到某位置时,电压表、电流表的示数分别为2伏和
0.2安。求:
(1)滑动变阻器R2接人电路的阻值;
(2)电阻Ri的阻值;
(3)在移动滑片P的过程中,通过电阻Ri的最大电流I最大;
(4)改变滑片P的位置,使电压表、电流表指针偏离零刻度线的角度恰好相同,如图
(b)和(c)所示,此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。
【解析】解(l):R2一U2/12 -2伏10.2安- 10欧
解(2):先求Ri两端的电压,然后用欧姆定律求R.:
U1 =U-U2 -6伏-2伏-4伏,R1=l/ll -4伏10.2安- 20欧
解(3):当滑动变阻器阻值为零时,通过Ri的电流最大:
I最大一U/Ri -6伏/20欧-0.3安
解(4):题中的“电压表、电流表指针偏离零刻度线的角度恰好相同”表明:如果电流表 和电压表偏转的格数均为n,则电流表的示数为,z×0. 02安,电压表的示数为N×0.1 伏或n×0.5伏,则:R2一U2/12 =N×0.1伏/n×0.02安=5欧或R2一U2/12 =7n×0.5伏/n×0.02安=25欧
【答案】 (1) 10欧(2) 20欧(3)0.3安(4)5欧或25欧
【例3】在如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“ioo Q lA”字样。 闭合电键S后,电流表A的示数为0.5安,电压表VI的示数为10伏,电压表V2的
示数为6伏。求:
(1)定值电阻Ri的阻值;
(2)此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2;
(3)请用定值电阻来替换电阻Ri,并选择合适的电表量程。
要求:在不更换电表量程的情况下,移动变阻器的滑片
P,使所有电表的示数都能达到各自的最大值,且电路能 正常工作。
第一,符合上述条件的所有可能的定值电阻阻值:
第二,满足上述要求时,电流表示数的最小值(写明必要理由):
【解析】解(1):Ri一U1/11 - 10伏10.5安一20欧;
解(2):P2一UZIz -6伏×0.5安-3瓦;
解(3):首先要确定电流表的量程,由滑动变阻器R2上标有“100 Q 1A”字样可知 电流表的量程应为0~0.6安;电压表示数分别为10伏、6伏,可知电源电压为16伏。 根据欧姆定律可知,Ul一IlRi,所以电压表Vl和电流表A应同时达到最大值,当 电压表Vl的量程为0~3伏,达到最大值时,Ri一U1/11 -3伏10.6安-5欧,这 时电压表V2的量程为O~15伏;当电压表Vl的量程为O~15伏,达到最大值时,Ri一U1/I1一15伏10.6安- 25欧。所以定值电阻可能的阻值为5欧和25欧。然 后利用欧姆定律和串联电路的分压特点,求出Ri分别为5欧和25欧且能使电压表V2的示数达到最大值时电流表的最小值。
所以符合条件的所有可能的定值电阻阻值为5欧、25欧:中华考试网
①定值电阻为5欧时,电流表A、电压表Vl和V2的量程分别为0~0.6安、O~3伏、0~15伏。当电压表V2示数最大时,电流表A的示数最小,此时有J,一(16 -15)伏/5欧一0.2安。
②定值电阻为25欧时,电流表A、电压表Vl的量程分别为0~0.6安、0~15伏。当R2 -100欧时,电压表V2示数的最大值为U2—16伏/(100+25)欧×100欧一12.8伏<15伏,所以电压表V2的量程只能选3伏。当电压表V2的示数最大 时,电流表A的示数最小,此时有I2一(16 -3)伏/25欧-0. 52安。
【答案】 (1) 20欧(2)3瓦(3)5欧,25欧;0.2安,o.52安