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如图所示的电路,已知电源电压为20V恒定不变,定值电阻R1=15Ω,R2为滑动变阻器.闭合开关S,且把滑片P置于滑动变阻器的中间位置时,电压表示数为7.5V,求:
(1)这时电流表的读数;
(2)滑动变阻器R2的最大电阻值;
(3)若电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器连入电路的电阻值不能小于多少欧姆,才不至于损坏电流表和电压表?
分析:(1)由电路图知,电阻R1与滑动变阻器串联接入电路,电压表测电阻R1两端的电压,已知电阻阻值与电阻两端的电压,由欧姆定律可以求出电流表的示数;
(2)由串联电路特点求出滑动变阻器两端电压,由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值,然后求出滑动变阻器的最大阻值;
(3)由串联电路的特点及欧姆定律,求出电流表示数为0.6A时滑动变阻器接入电路的阻值,求出电压表示数为15V时滑动变阻器接入电路的阻值,然后确定滑动变阻器接入电路的最小阻值.
解答:解:(1)电流表示数I=
UV
R1
=
7.5V
15Ω
=0.5A;
答:电流表示数是0.5A.
(2)滑动变阻器两端的电压U=U-UV=20V-7.5V=12.5V,
此时滑动变阻器接入电路的阻值R=
U
I
=
12.5V
0.5A
=25Ω,
滑动变阻器的最大阻值为2×25Ω=50Ω.
答:滑动变阻器R2的最大电阻值50Ω.
(3)电流表示数是I1=0.6A时,电路总电阻R=
U
I
=
20V
0.6A
≈33.3Ω,
此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑动1=R-R1=33.3Ω-15Ω=18.3Ω;
电压表示数为15V时,电路电流I2=
U1
R1
=
15V
15Ω
=1A>0.6A,
电流超过电流表量程,电压表电压不能为15V,因此滑动变阻器接入电路的阻值至少为18.3Ω.
答:滑动变阻器连入电路的电阻值不能小于18.3Ω,才不至于损坏电流表和电压表.
点评:分析清楚电路结构,明确各电路元件的连接方式、熟练应用串联电路特点及欧姆定律是正确解题的关键.
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比实际值偏大
比实际值偏大
.(填准确、比实际值偏大或偏小)

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(2)通过R1的电流;
(3)电源电压.

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