(黄浦区)22.在图11(a)所示的电路中,电源电压为12伏且不变。电阻R1的阻值为30欧,滑动变阻器R2上标有“50 1A”字样。闭合电键S,电路正常工作。
①求通过电阻R1的电流。
②求变阻器R2消耗的最大功率。
③现用定值电阻来替换电阻R1。要求:选择合适的电表量程,闭合电键,移动变阻
器滑片P,能使电流表A1与A2的指针偏离零刻度线的角度恰好相同,如图11(b)所示,且电路能正常工作。
Ⅰ 选用阻值为10欧的定值电阻 (2) 满足上述要求(选填“能”或“不能”)。 Ⅱ 求出符合上述要求的定值电阻的阻值范围。(写出计算过程) ①I1=U1/R1=U/R1 1分
=12伏/30欧=0.4安 1分
②P2最大=U2I2最大=UI2最大 1分 =12伏×1安=12瓦 1分 ③Ⅰ(2)能。 1分
Ⅱ 由于I′>I2′,所以当电流表A1与A2的指针偏离零刻度线的角度恰好相同时,A1应取0~3安量程,A2应取0~0.6安量程
I1最大=I最大-I2最大=3安-0.6安=2.4安
R1最小=U/I1最大=12伏/2.4安=5欧 1分 I2最小=U/R2最大=12伏/50欧=0.24安 I最小=5I2最小=5×0.24安=1.2安
I1最小=I最小-I2最小=1.2安-0.24安=0.96安
R1最大=U/I1最小=12伏/0.96安=12.5欧 1分 符合要求的定值电阻的阻值范围为5欧~12.5欧
(浦东新区) 22.在图11所示电路中,电源电压为18伏,R1的阻值为4欧,电流表和电压表均为学校实验室常用电表,闭合电键后,电流表示数为1.5安。求:
①电压表的示数U1; ②电路的总功率P;
③现从标有“50Ω 1.5A”和“20Ω 2A”的滑动变阻器中选择一个来替换R1或R2,要求:选择适当的量程,闭合电键后,移动变阻器的滑片,使两电表都能达到各自的最大值,且电路能正常工作。
图11
第一,请通过计算说明被替换的定值电阻是_____(选填“R1”或“R2”)。
第二,替换后是否能满足③的要求,若不能,请说明理由;若能,请写出选用的滑动变阻器,并计算出满足③中要求的滑动变阻器的使用范围。
①U1=I1R1=1.5安×4欧=6伏 2分
②P=UI=18伏×1.5安=27瓦 2分 ③第一
若替换R2,则当I=0.6安时,U1=2.4伏,不可能能使电压表达到满刻度,不能替换R2(只要合理均可得分) 1分
所以应替换R1 1分
第二,选用“50Ω 1.5A” 1分 当I=0.6安时,R1
U18伏 R2 8欧 22欧 1分 I0.6安
当U1=15伏时,
RU1UR15伏1 2 8欧 40欧 23伏∴滑动变阻器的取值范围为22欧~40欧
1分