践行者初中物理电学典题详解第319题
25.如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,R1=20Q,滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”.
(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4A,求电源电压;
⑵闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4V,求R3的阻值;
⑶闭合开关S1、S2和S3,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器R2的阻值取值范图.
解析:1当只闭合开关S1时:
1.1分析电路图可知:
①R2与R3断路,电路是R1的简单电路,
②A测量电路中的电流I1;
1.2由题意可知:
①R1=20Ω,
②I1=0.4A,
则U=I1R1=8V;
2当只闭合S3时:
2.1分析电路图可知:
①R1断路,R2与R3串联,
②V测R2两端电压U2,
③A测电路中的电流I;
2.2由题意可知:
①R2=100Ω/2=50Ω,
②U2=4V,
则I=U2/R2=4V/50Ω=0.08A,
R3=(U-U2)/I=(8V-4V)/0.08A=50Ω;
3当S1、S2与S3都闭合时:
3.1分析电路图可知:
①R3短路,R1与R2并联,
②V测电源电压U,
③A测干路电流I';
3.2由题意可知:
①电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,
②滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”.
则可知I'max=0.6A,R2max=100Ω
③当I'max=0.6A时,
因为I1'=U/R1=8V/20Ω=0.4A,
所以I2max=I'max-I1'=0.6A-0.4A=0.2A,
所以R2min=U/I2max=8V/0.2A=40Ω,
所以R2接入电路中阻值范围为40Ω~100Ω。
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