践行者初中物理电学典题详解第332题:设计新颖的一道电学综合题

志专践行者 2024-08-16 18:07:21

332.如图所示,电源电压为6V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,R1为12Ω,滑动变阻器R2的规格为“200Ω 1A”.

(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为多少?

(2)闭合开关S1、S2和S3,在电路安全情况下,滑动变阻器R2连入电路的最小电阻阻值为多少?

(3)若把电压为6V的电源换成电压值更大的电源后,闭合开关S3,断开开关S1、S2,调节滑动变阻器R2,发现电流表的示数从0.1A变为0.4A,电压表示数改变了9V,则定值电阻R3的电功率改变了多少?

解析:1当只闭合S1时:

1.1分析电路图可知:

①V、R2与R3断路,电路是R1的简单电路,

②A测电路中的电流I1;

1.2由题意可知:

①U=6V,

②R1=12Ω,

则I1=U/R1=0.5V;

2当闭合S1、S2与S3时:

2.1分析电路图可知:

①R3短路,R1与R2并联,

②V测量电源电压U,

③A测量干路电流I;

2.2由题意可知:

①电流表的量程为0~0.6A,则Imax=0.6A,

②由上可知:I1=0.5A,

所以I2max=Imax-I1=0.1A,

所以R2min=U/I2max=60Ω;

3当闭合S3时:

3.1分析电路图可知:

①R1断路,R2与R3串联,

②V测量R2两端电压U2,

③A浏量电路中的电流I,

④R2滑片左移阻值变大,右移变小;

3.2当I'=0.1A时,U2=U-I'R3=U-0.1A×R3,❶

当I''=0.4A时,U2'=U-I''R3=U-0.4A×R3,❷

又由题意哥:U2-U2'=9V,❸

所以由❶❷❸可知:R3=30Ω,

或者R3=△U/△Ⅰ

=9V/(0.4A-0.1A)=30Ω;

所以△P3=I''²R3-I'²R3

=(0.4A)²×30Ω-(0.1A)²×30Ω

=4.5W。

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