(2014•虹口区二模)如图①的电路中,电源电压为18伏保持不变,电阻R1的阻值为10欧.闭合电键S后,电流表A的示数如

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  • 解题思路:(1)根据电流表的量程和分度值读出电路中的电流,根据欧姆定律求出电阻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电阻R2的阻值;

    (3)①若用“10Ω2Α”的滑动变阻器替换电阻R2,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,根据欧姆定律求出电路中的电流确定电压表的示数可以达到0V;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电压表的示数最大,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,利用欧姆定律求出电压表的最大示数,进一步得出电压表示数的变化范围;

    ②若用“50Ω1.5Α”的滑动变阻器替换电阻R2,当电路中的电流为1.5A时,电压表的示数最小,根据欧姆定律求出R1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电压表的最小示数;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电压表的示数最大,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,利用欧姆定律求出电压表的最大示数,进一步得出电压表示数的变化范围;

    综上得出替换电阻R2的滑动变阻器和相应电压表的变化范围.

    (1)由(a)图可知,电流表测量程为0~3A,分度值为0.1A,则电路中的电流I=0.8A,

    由I=[U/R]可得,电阻R1两端的电压:

    U1=IR1=0.8A×10Ω=8V;

    (2)电路中的总电阻:

    R=[U/I]=[18V/0.8A]=22.5Ω,

    因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

    所以,电阻R2的阻值:

    R2=R-R1=22.5Ω-10Ω=12.5Ω;

    (3)若用“10Ω2Α”的滑动变阻器替换电阻R2

    当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流:

    I1=[U

    R1=

    18V/10Ω]=1.8A<2A,

    所以,电压表的最小示数可以为0V,

    当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流:

    I2=[U

    R1+R2′=

    18V/10Ω+10Ω]=0.9A,

    电压表的最大示数:

    U2max=I2R2′=0.9A×10Ω=9V,

    则电压表示数的变化范围0V~9V;

    若用“50Ω1.5Α”的滑动变阻器替换电阻R2

    当电路中的电流为1.5A时,电压表的示数最小,

    R1两端的电压:

    U1′=I3R1=1.5A×10Ω=15V,

    电压表的最小示数:

    U2′=U-U1′=18V-15V=3V,

    当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电压表的示数最大,

    电路中的电流:

    I4=[U

    R1+R2″=

    18V/10Ω+50Ω]=0.3A,

    电压表的最大示数:

    U2max′=I4R2″=0.3A×50Ω=15V,

    则电压表示数的变化范围3V~15V,

    综上可知,“50Ω1.5Α”变阻器替换电阻R2时,电压表示数的变化量最大,相应电压表的变化范围为3V~15V.

    答:(1)电阻R1两端的电压为8V;

    (2)电阻R2的阻值为12.5Ω;

    (3)“50Ω1.5Α”字样的滑动变阻器替换电阻R2,电压表示数的变化量最大,相应电压表的变化范围为3V~15V.

    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,关键是电压表最大示数和最小示数的确定.