(2014•长宁区三模)在图如所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,定值电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有

(2014•长宁区三模)在图如所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,定值电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样.闭合电键S,移动变阻器R2的滑片P到某一位置时,电流表A的示数为0.5安.
①求定值电阻R1两端的电压U1
②求变阻器R2连入电路的阻值.
③现用阻值分别为5欧、10欧或15欧的定值电阻替换R1,并将一电压表并联在a、b、c点中的某两点之间,在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数与电流表示数的比值最小.
(a)说出替换的电阻和电压表接入的位置;
(b)求出该最小比值.
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小伟0501 幼苗

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解题思路:由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流.
(1)根据欧姆定律求出定值电阻R1两端的电压;
(2)根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出变阻器R2连入电路的阻值;
(3)(a)在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数与电流表示数的比值最小,则电压表应并联在bc两点,且滑动变阻器接入电路中的电阻最小,当R1的阻值最大、电路中的电流最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,据此进行解答;
(b)根据滑动变阻器的规格可知电路中的最大电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值即为两电表最小的比值.

①由I=[U/R]可得,定值电阻R1两端的电压:
U1=IR1=0.5A×20Ω=10V;
②电路中的总电阻:
R=[U/I]=[18V/0.5A]=36Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,变阻器R2连入电路的阻值:
R2=R-R1=36Ω-20Ω=16Ω;
③(a)由图可知,当电压表并联在R2两端,且滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,
在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数与电流表示数的比值最小,
要使滑动变阻器接入电路中的电阻最小,则替换R1定值电阻的阻值应最大,即选15Ω;
(b)由滑动变阻器的铭牌可知,电路中的最大电流为I′=1A,
则电路中的最小总电阻:
R′=[U/I′]=[18V/1A]=18Ω,
则在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数与电流表示数的最小比值:
R2′=R′-R1′=18Ω-15Ω=3Ω.
答:①定值电阻R1两端的电压为10V;
②变阻器R2连入电路的阻值为16Ω;
③(a)替换的电阻为15Ω,电压表接入的位置是bc;
(b)该最小比值为3Ω.

点评:
本题考点: 欧姆定律的应用.

考点点评: 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活应用,关键是利用好“在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数与电流表示数的比值最小”.

1年前

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