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文档简介
1、18.2 电功率微专题四:电功率最值一、串联电路的最值问题1、第一步:在保证所有电学元件安全工作的前提下,求出电路中允许通过的电流的最大值(电路中总电阻最大值、电流表的量程、用电器的额定电流和定值电阻两端的电压表)和最小值(电路中总电阻的最大值和滑动变阻器两端的电压表)。2、第二步:选择恰当的公式: 二、并联电路的最值问题1. 求出定值电阻的电流(不变);2 .在保证干路电流表和滑动变阻器都能安全工作的前提下,求出滑动变阻器所在支路的电流的最大值和最小值;3、选择恰当的公式:类型一 串联电路的最值问题例1如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为,电压表的量程为,定值电阻的规格为“ “,滑动变
2、阻器的规格为“”。现闭合开关,为了保证电路及仪器的安全,在变阻器的滑片移动的过程中,下列说法中正确的是A电流表示数允许的电流变化范围为B电阻消耗功率允许的变化范围为C变阻器接入电路的阻值允许变化范围为D电路消耗总功率允许的变化范围为【答案】:。【解析】:电源两端电压为保持不变,定值电阻为;由题意知,当电压表的最大测量值为时,此时定值电阻两端的电压,电路中的电流,因此电路中的最大电流为;故滑动变阻器接入电路中的最小电阻;电路消耗的最大功率;电阻消耗功率最大功率:故错误;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,即,电阻电路消耗的最小功率:。则电阻消耗功率允许的变化范围为;故选项正确。
3、 例2(多选)如图的电路,电源电压恒为,电流表的量程为,电压表的量程为,定值电阻的阻值为,滑动变阻器的最大阻值为,闭合开关,移动滑片的过程中,下列说法正确的是A若滑片向左移,电压表的示数变小B电流表的变化范围是C滑动变阻器允许的调节范围是D的最小功率是【答案】:。【解析】:由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)若滑片向左移动,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,根据知,定值电阻两端的电压变大,因为串联电路总电压电压各电阻电压之和,所以滑动变阻器两端的电压减小,电压表示数减小,故正确;(2)当电流表的示数
4、时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,定值电阻的功率最大,此时电路中的总电阻:,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:,当电压表的示数最大为时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,定值电阻的电功率最小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两端的电压:,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的最小电流:,故电流表的变化范围是。滑动变阻器接入电路中的最大阻值:,则滑动变阻器的阻值变化范围为,故正确,错误;的最小功率:,故正确。类型二 并联电路的最值问题例3在图甲所示的电路中,电源电压不变,电阻,滑动变阻器上标有“ ”字样。闭合开关,变阻器的滑
5、片移至某处时,电路中两个电表的指针恰好指在相同的位置上,如图乙所示。求:(1)电源电压;(2)滑动变阻器连入电路的阻值;(3)改变变阻器滑片的位置,在电路中各元件都能正常工作的情况下,电路的最大功率是多少?答:(1)电源电压为。(2)变阻器连入电路的阻值为。(3)改变变阻器滑片的位置,在电路中各元件都能正常工作的情况下,电路的最大功率是。【解析】:(1)由图可知:、并联,且电流表串联在干路上、电流表与电阻串联在支路上。电流表的示数比电流表的示数要大,根据图可以判断出通过的电流、电路中的总电流。(2)。类型三 多开关的最值问题例4如图所示电路,电源电压恒为,定值电阻的阻值为,滑动变阻器的最大阻值
6、为,电阻箱最大阻值为,电流表量程为,电压表量程为闭合开关,下列说法正确的是A、均向左闭合,允许接入电路的最大阻值为B、均向右闭合,电路允许消耗的最大功率为C向左、向右闭合,允许接入电路的最大阻值为D向右、向左闭合,只调使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍【答案】:。【解析】:(1)闭合开关,、均向左闭合时,、滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数时,电阻箱接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,和滑动变阻器两端的电压之和:,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:,允许接入电路的最大
7、阻值:,故错误;(2)闭合开关,、均向右闭合时,、滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流,当电压表的示数时,电路中的电流:,因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为,所以,电路中的最大电流为,则电路允许消耗的最大功率:,故错误;(3)闭合开关,向左、向右闭合时,、滑动变阻器串联,电压表测和两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数时,电阻箱接入电路中的电阻最大,此时滑动变阻器两端的电压:,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:,则和的最大总阻值:,所以,允许接入电路的最大阻值:,故错误;(4)闭合开关,向右、向左闭合,
8、、滑动变阻器串联,电压表被短路,电流表测电路中的电流,设此时电路的总电阻为,即,只调使电流表示数减半时,电路的总电阻,即,由可知,只调使电流表示数减半时,电路的总电阻,则,所以,即只调使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍,故正确。 例5小刚设计了一种小鸡孵化器的电路模型,如图所示,在一般情况下,只需灯光照明,温度较低时,则需要加热。电源电压为,为定值电阻,为发热电阻丝改成的滑动变阻器,其上标有“”的字样,电流表的量程为,电流表的量程为,灯泡上标有“”的字样。(1)灯泡正常工作时的电流是多大?(2)闭合,断开、,灯泡正常工作,求的阻值。(3)、均闭合时,求上消耗电功率的最小值和最大值。答:
9、(1)灯泡正常工作时的电流是。(2)闭合,断开、,灯泡正常工作,电阻的阻值为。(3)、均闭合时,上消耗电功率的最小值为、最大值为。【解析】:(1),灯泡正常工作时的电流为:。(2)闭合,断开、,灯泡与电阻串联,而此时灯泡正常工作,则此时灯泡两端的电压为,而电源电压为,电阻两端的电压为:,灯泡灯泡正常工作时的电流为,此时电路中的电流为,电阻的阻值为:。(3)、均闭合时,电阻和滑动变阻器并联,电源电压为,则,而滑动变阻器的最大电阻为,消耗电功率的最小值为:。电阻的阻值为,而,此时通过的电流为:,电流表测通过电阻的电流,电流表测干路中的总电流,电流表的量程为,电流表的量程为,通过的最大电流为:,消耗
10、电功率的最大值为:。(3)通过的电流不变,当通过滑动变阻器的电流为它允许通过的最大电流为时,电路中的总电流变为。电路中的最大功率为:。类型四 滑动变阻器功率的最值例6如图甲所示的电路中,为定值电阻,为滑动变阻器(其最大阻值为。闭合开关后,当滑动变阻器的滑片从端移至端的过程中,消耗的电功率随电阻变化关系如图乙所示,根据图象信息。求:(1)电路中最小电流;(2)电源电压;(3)消耗的最大电功率。【答案】:(1)电路中最小电流为;(2)电源电压为;(3)消耗的最大电功率为。【解析】:(1)由图甲可知:、串联,当滑动变阻器的滑片在端时流入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图象可知,电阻最大为时,
11、功率为;由可得:;(2)由图象可知,当时,功率,由可得:;根据欧姆定律和串联电路的特点可得当时电源电压:当时电源电压:解可得:,;(3)当滑动变阻器连入电路的电阻为0时,的功率最大,为:。学号:24827671图所示的电路中,电源两端电压为 并保持不变,定值电阻的阻值为,滑动变阻器的最大阻值为当开关 闭合,滑动变阻器的滑片 由 端移到 端的过程中,下列说法不正确的是A电压表的示数变大,电流表的示数变大B电流表和电压表的示数都不变C电流表的示数变化范围为D电压表的示数变化范围为【答案】:。【解析】:由电路图可知,电阻和滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中电流;当滑片由端移到端的过程
12、中,滑动变阻器的阻值变小,电路中的总电阻变小;电源电压不变,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,即电流表示数变大;根据可知,两端电压变大,即电压表示数变大。当滑片在端时,、串联,电路的总电阻为,电路中的电流为,电压表的示数为;当滑片在端时,电路中只有,两端电压为电源电压,电压表示数为,此时电路中的电流为。故滑片由端移到端的过程中,电流表的示数变化范围是,电压表的示数变化范围是。综上所述,正确,错误。2如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为电压表的量程为,定值电阻的规格为“”,滑动变阻器的规格为“”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法中正确的是A电阻消耗功率变化范围为
13、B电流表示数的变化范围为C变阻器接入电路的阻值变化范围为D电路消耗总功率允许的变化范围为【答案】:。【解析】:由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流:,因串联电路中各处的电流相等,且电阻允许通过的最大电流为,滑动变阻器允许通过的最大电流为,电流表量程为,所以,电路中的最大电流,此时变阻器接入电路中的电阻最小,电阻消耗的电功率最大,电路的总功率最大,此时电路中的总电阻:,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:,消耗的最大功率:,电路消耗的最大功率:;(2)当电压表的示数时,电路中的
14、电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,消耗的电功率最大,电路的总功率最小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两端的电压:,电路中的最小电流:,则电流表示数的变化范围为,故错误;滑动变阻器接入电路中的最大阻值:,则变阻器接入电路的阻值变化范围为,故错误;消耗的最小功率:,则电阻消耗功率允许的变化范围是,故错误;电路消耗的最小功率:,则电路消耗总功率允许的变化范围可以为,故正确。3如图所示,电源电压保持不变,小灯泡、分别标有“”和“”的字样,滑动变阻器的阻值变化范围为,当、和都闭合,滑动变阻器的滑片滑到端时,两灯都正常发光。不考虑温度对灯泡电阻的影响,则A电源电压为12 B两灯都正常发
15、光时电流表的示数为C整个电路的最小功率D整个电路的最大功率9 【答案】:。【解析】:(1)当、都闭合,滑动变阻器滑到端时,灯泡和灯泡并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,且两灯都正常发光,所以,电源的电压,故错误;(2)由可得,两灯泡都正常发光时通过的电流:,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,两灯都正常发光时电流表的示数:,故错误;(3)由可得,两灯泡的电阻:,当、闭合且滑片位于端时,与的最大阻值串联,电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路的最小总功率:,故错误;(4)当、都闭合且滑片位于端时,两灯泡并联,电路中的总电阻最小,电路的总
16、功率最大,因此时两灯泡均正常发光,所以,整个电路的最大功率:,故正确。4某同学在做电学实验时,接了如图所示的电路,电源电压恒为,电压表量程“”,滑动变阻器规格“”,灯泡标有“”字样(忽略灯丝电阻变化),在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是A电路中电流变化的范围是0.18 B滑动变阻器阻值变化的范围是C灯泡的最大功率是2.25 D电路的最小功率是1.35 【答案】:。【解析】:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。(1)灯泡正常发光时的电压为,功率为,则灯泡的最大功率达不到,故不正确;因串联电路中各处的电流相等,所以,根据可得,灯泡正常发光时电路中的电流:,因滑
17、动变阻器允许通过的最大电流为,所以,电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,因串联电路总电压等于各分电压之和,所以,此时滑动变阻器两端的电压:,则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:,故不正确;(2)灯泡的电阻:,当电压表的示数为时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路消耗的功率最小,灯泡两端的最小电压:,电路中的最小电流:,则电路中电流变化的范围是,故不正确;电路消耗的最小功率:,故正确。5如图甲所示的电路,电源电压保持不变,当闭合开关,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的关系图象如图乙所示,则下列判断正确的是A电源电压为B滑动变阻器的阻值变化范围为C定值
18、电阻的阻值为D电路消耗的功率变化范围【答案】:。【解析】:由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,两端的电压最大,两端的电压为0,由图象可知,为滑动变阻器的关系图象,为电阻的关系图象;(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电路消耗的功率最小,由图象可知,电路中的最小电流,此时两端的电压,两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压:,故错误;由可得,定值电阻的阻值:,故错误;滑动变阻器的最大阻值:,即滑动变阻器的阻值变化范围为,故正确;电路消耗的最小电
19、功率:;当电路中的电流最大时,电路消耗的电功率最大,由图象可知,电路中的最大电流为,则电路消耗的最大功率:,所以,电路消耗的功率变化范围,故错误。6如图所示,电源电压保持不变,定值电阻标有“”字样:滑动变阻器标有“”字样,电流表量程为,电压表量程为,闭合开关,下列做法能够保证电路安全的是A电路中电流不超过B两端电压不超过C滑动变阻器连入电路的阻值在范围内变化D电路的总功率在范围内变化【答案】:。【解析】:由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当电压表的示数时,电路中的电流,因串联电路中各处的电流相等,且允许通过的最大电流为,电流表的量程为,滑动变阻器允许通过的最
20、大电流为,故最大电流为,故错误;两端电压最大:,故错误所以,电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,电路中的总电阻:,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:,当电压表的示数时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大为:,则滑动变阻器接入电路的阻值允许变化范围可以为,故错误;电路消耗的最大功率:;(2)当电压表的示数时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路消耗的总功率最小,电路消耗的最小功率:,所以,电路消耗总功率允许的变化范围可以为,故正确。7如图所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器标有“”,灯泡标有“”(不
21、计温度对灯丝电阻的影响),电流表量程为,电压表量程为为了确保测量准确,要求电表的示数不小于其最大测量值的,要使测量准确并确保电路安全,下列判断正确的是A灯泡消耗的最小功率是B正常发光时灯丝的电阻是C电路中电流的变化范围是D滑动变阻器阻值的变化范围是【答案】:。【解析】:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)由可得,正常发光时灯丝的电阻:,故错误;(2)灯泡正常发光时的电流:,因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为,滑动变阻器允许通过的最大电流为,所以,电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路中的总电阻:,因串联电路中总电阻
22、等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:;(3)因电表的示数不小于其最大测量值的,所以,电流表的最小示数,故错误;此时灯泡两端的电压:,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压:,则滑动变阻器接入电路中的最大阻值:,故错误;灯泡消耗的最小功率:,故正确。8如图所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为,闭合开关后,滑片从最右端滑动最左端的过程中,小灯泡关系图象如图乙所示,下列说法中错误的是A电源电压为B滑动变阻器的最大阻值为C该电路总功率变化范围为D小灯泡的额定功率为【答案】:。【解析】:(1)由电路图可知,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为灯泡的
23、简单电路,由图象可知,电源的电压,电路中的电流,故正确;则灯泡的额定功率:,故错误;(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图象可知,灯泡两端的电压,电路中的电流,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压:,由可得,滑动变阻器的最大阻值:,故正确,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路的功率最大,最大功率,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路的功率最小,最小功率,则该电路总功率变化范围为,故正确。9图甲是模拟调光灯。电源电压为;小灯泡额定电压为,电流随电压变化的图象如图乙所示,小灯泡两端电压达到时“刚亮”;铅笔芯长、阻值为,其阻值与长度成正比。
24、回形针固定在铅笔芯右端,回形针可以在铅笔芯上自由滑动,该调光灯在使用时,以下说法错误的是A闭合开关,移动能连续调光B闭合开关,滑到距点处,小灯泡的实际功率为C在距点处做标记,可以提醒向滑过此处,小灯泡将不安全D小灯泡工作时,从“刚亮”到正常发光,实际功率变化范围为【答案】:。【解析】:当铅笔芯电阻全部接入电路中时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,其各处的电流相等,所以,由可知,电源的电压:,即,由图乙可知,灯泡两端的电压,通过灯泡的电流时符合,此时小灯泡两端电压达到 “刚亮”,所以,闭合开关,移动能连续调光,故正确;因铅笔芯长、阻值为,其阻值与长度成正比,所以,滑到距点处,接入电路中的电阻
25、:,则电源的电压:,即,由图象可知,灯泡两端的电压,通过灯泡的电流时符合,此时小灯泡的实际功率:,故错误;滑到距点处,接入电路中的电阻:,则电源的电压:,即,由图象可知,灯泡两端的电压,通过灯泡的电流时符合,此时灯泡正常发光,所以,在距点处做标记,可以提醒向滑过此处,小灯泡两端的电压超过额定电压将不安全,故正确;小灯泡“刚亮”时的实际功率:,小灯泡正常发光时的实际功率:,所以,小灯泡工作时,从“刚亮”到正常发光,实际功率变化范围为,故正确。10如图所示的电路,电源电压为且保持不变,定值电阻,滑动变阻器阻值范围为闭合开关,在滑片从左向右移动的过程中,下列说法正确的是A滑动变阻器的最大功率为B滑动
26、变阻器的最大功率为C滑动变阻器的最大功率为D电压表示数从增大到【答案】:。【解析】:由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:,滑动变阻器消耗的电功率:,所以,当时,滑动变阻器消耗的电功率最大,则,故错误、正确;(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路为的简单电路,电压表测电源两端的电压,示数为,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,两端的电压最小,此时电路中的电流:,电压表的最小示数:,所以,在滑片从左向右移动的过程中,电压表示数从减小到,故错误。11如图甲所示的电路中,为定值电阻,为滑
27、动变阻器(其最大阻值为。闭合开关后,当滑动变阻器的滑片从端移至端的过程中,消耗的电功率随电阻变化关系如图乙所示,根据图象信息,则下列判断正确的是A电路中最小电流为B消耗的最大电功率为C的阻值是D电源电压为【答案】:。【解析】:(1)由图甲可知:、串联,当滑动变阻器的滑片在端时,其接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图象可知,的电阻最大为时,的功率为;由可得电路中的最小电流:;故错误;(2)由图象可知,当时,的功率,由可得此时电路中的电流:;由欧姆定律和串联电路的特点可得,当时电源电压:同理可得,当时电源电压:电源电压不变,联立方程得:,;故错误;(3)当滑动变阻器连入电路的电阻为0时,
28、的电压最大为电源电压,此时的功率最大,则消耗的最大电功率:,故正确。12如图所示,电源电压保持不变,小灯泡标有“ ”的字样,滑动变阻器的阻值变化范围为,定值电阻的阻值为(灯丝的电阻不随温度变化)(1)小灯泡 的阻值为多少?(2)当、和都闭合,滑动变阻器的滑片滑到端时,小灯泡 刚好正常发光,此时电流表的示数为多少?(3)当滑动变阻器的滑片滑到端,并保证电流表有示数时,开关应怎样闭合或断开才能使电路的总功率最小,该最小功率为多少?【答案】:(1)小灯泡 的阻值为;(2)电流表的示数为;(3)最小功率为。【解析】:(1)灯泡的电阻,(2)当、和都闭合,滑动变阻器的滑片滑到端时,灯泡和并联;此时灯泡刚
29、好正常发光,则电源电压,通过灯泡的电流:,通过电阻的电流:,因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,因此电流表示数:;(3)因为,当开关闭合,闭合,断开,滑片滑到端时电路电阻最大,电路消耗的功率最小,此时灯泡与串联,此时电路功率:;13如图所示,电源电压不变,当开关、都闭合时,电流表的示数是,小灯泡恰好正常发光,求:(1)电源电压及小灯泡的额定电压;(2)当开关、都断开时,电流表的示数是,求小灯泡的实际功率;(3)求小灯泡的额定功率;(4)求电路的最大功率。【答案】:(1)电源电压为,小灯泡的额定电压为;(2)当开关、都断开时,电流表的示数是,求小灯泡的实际功率为;(3)小灯泡的额定功率为
30、;(4)电路的最大功率为。【解析】:(1)当开关、都闭合时,电阻与灯并联,电流表测量的是通过的电流,从而可知,电源电压,电源电压为:,小灯泡正常发光,说明灯泡两端的电压为额定电压,灯泡的额定电压为:。(2)当开关、都断开时,电阻与灯串联,电流表测量的是整个电路中的电流,从而可知,电路中的总电阻为:,又,灯泡的电阻为:,则灯泡的实际功率为:;(3)灯泡的额定功率:;(4)当开关、都闭合时,电路中的电阻最小,根据求可知,电路消耗的总功率最大,通过灯泡的电流,电路总的总电流,电路消耗的总功率。 14如图甲所示,电源电压恒为,灯泡上标有“”的字样(灯丝电阻不随温度变化),电流表量程为,电压表量程为,滑
31、动变阻器的最大阻值为,当只闭合开关和,移动滑动变阻器的滑片时,它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示,当滑动变阻器接入电路的阻值由增大到时,定值电阻的电功率变化了,求:(1)灯泡正常发光时通过的电流。(2)只闭合和,且滑动变阻器的滑片置于中点位置时,灯泡的实际功率;(3)只闭合和,在保证电路安全的情况下,当电阻消耗电功率最小时,滑动变阻器消耗的电功率。【答案】:(1)灯泡正常发光时通过的电流为。(2)灯泡的实际功率为;(3)只闭合和,在保证电路安全的情况下,当电阻消耗电功率最小时,滑动变阻器消耗的电功率为。【解析】:(1)由可知,灯泡正常发光时的电流:;(2)由可知,灯泡的阻值:;只闭合
32、和,且滑动变阻器的滑片置于中点位置时,电路中的电流:;灯泡的实际功率:;(3)当只闭合和时,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,变阻器接入电路中的为和时,电路中的电路中的电流分别为:,由图乙可知,变阻器接入电路中的为和时对应电压表的示数分别为、,由可得,两次电压表的示数之比:,解得:,由可得,定值电阻的电功率:,解得:;当电压表的示数时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两端的电压:,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:,即,解得:;此时电路中的电流:;滑动变阻器消耗的电功率:。15如图
33、所示,电源电压恒为,虚线框内、两点间有两个定值电阻、(图中未画出),它们的连接方式未知。已知,电压表量程为,电流表量程为,滑动变阻器的规格为“,”, 阻值未知。闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表的示数为时,电流表示数为。(1)求的阻值,并在虚线框内将电路连接完整;(2)求此时滑动变阻器接入电路中的阻值;(3)为保证电路安全,求滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围。【答案】:(1)的阻值为,如上所示;(2)此时滑动变阻器接入电路中的阻值为;(3)为保证电路安全,求滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围。【解答】(1)电流表测干路电流,电压表测间的电压,若两电阻、并联连接,根据并联电路各支路电压相等及欧姆定律,中电流 ,因此,两电阻不可能并联连接,只能串联连接,根据,串联总电阻,由串联电阻的规律,电路连接如下图所示:(2)根据串联电路电压的规律,变阻器电压,滑动变阻器接入电路中的阻值;(3)滑动变阻器的规格为“,”,表示变阻器允许的最大电阻为,允许通过的最大电流为,电流表量程为,所以电流中允许通过的最大电流,此时电路的最小总电阻,变阻器连入电路中的电阻,变阻器连入电路中的电阻越大,电流越小,电压表示数越小,故变阻器的最大阻值可以为。综上所述
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