(2003•荆州)如图所示,电源的电压U=15V恒定不变,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω.

(2003•荆州)如图所示,电源的电压U=15V恒定不变,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω.
(1)滑片P在什么位置时,电压表的示数最大?最大值是多少?
(2)滑片P在什么位置时,电流表的示数最大?最大值是多少?
(3)滑片P由a向b滑动的过程中,R1上消耗的功率的变化范围是多少?
yiyi_core 1年前 已收到1个回答 举报

Robert100 幼苗

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解题思路:(1)在串联电路中,用电器两端电压与其阻值成正比;
(2)电源电压一定时,电路电流与总电阻成反比;
(3)在串联电路中,用电器消耗的功率用公式P=I2R分析.

由图知:定值电阻和滑动变阻器组成串联电路,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流.
(1)要使电压表示数最大,也就是滑动变阻器两端电压最大,需要滑动变阻器接入电路电阻最大,即滑片在b端,此时滑动变阻器接入电路电阻为R2=20Ω,
电路电流为I1=[U
R最大=
15V/10Ω+20Ω]=0.5A,
∴电压表示数为U最大=I1R最大=0.5A×20Ω=10V;
(2)要使电流表示数最大,也就是电路电阻最小,需要滑动变阻器接入电路电阻最小,即滑片在a端,此时滑动变阻器被短路.
电路电流为I2=[U
R1=
15V/10Ω]=1.5A;
(3)滑片在a端时,电阻R1消耗的功率为P2=I22R1=(1.5A)2×10Ω=22.5W,
滑片在b端,电阻R1消耗的功率为P1=I12R1=(0.5A)2×10Ω=2.5W.
答:
(1)滑片P在b端时,电压表的示数最大,最大值是10V;
(2)滑片P在a端时,电流表的示数最大,最大值是1.5A;
(3)滑片P由a向b滑动的过程中,R1上消耗的功率的变化范围是22.5W~2.5W.

点评:
本题考点: 电路的动态分析.

考点点评: 本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算,关键是利用串联电路和并联电路的电阻特点求出电路中的总电阻.

1年前

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