如图所示,电源电压保持不变,R1和R2为定值电阻,电压表接在R1两端,R2=6Ω,A、B是接线柱,其他元件可以...
问题详情:
如图所示,电源电压保持不变,R1和R2为定值电阻,电压表接在R1两端,R2=6Ω,A、B是接线柱,其他元件可以从A、B连入电路。现先把电流表接在A、B连入电路,看到其示数为1.5A;然后,拆除电流表,把定值电阻R接在A、B连入电路,这时电压表的示数为4V,整个电路消耗的电功率为15W。 设温度对电阻的影响可以不计,求:
(1)定值电阻R的阻值是多少?
(2)若把标有“10Ω2A”字样的滑动变阻器接在A、B连入电路,在保*电路安全的情况下,电路消耗的总功率范围是多少?
【回答】
解:(1)当把电流表接在A、B连入电路时,R1 和R2 串联,电压表测R1两端电压,此时电路电流I=1.5A,
由欧姆定律I= U/ R,可得:
R2两端电压U2= I R2=1.5A×6Ω=9V,………1分
则电源电压U=1.5 R1+9……①………1分
当拆除电流表,把定值电阻R接在A、B连入电路时,R1 ,R和R2 串联,电压表测R1两端电压,此时U1′=4V,电路总功率P总=15W,
由P= UI,可得:I′= P总/ U=15/U, ………1分
∵U1′= I′R1=4,即15/U R1=4,∴U=3.75 R1……②………1分
∵电源电压相等,由①和②得1.5 R1+9=3.75 R1解得:R1=4Ω,U=15V,I′= 1A
∴R= UR/ I′=(15-4 -1×6) V/1A=5Ω………1分
(2) 若把标有“10Ω2A”字样的滑动变阻器接在A、B连入电路,
∵I最小=U/ R1+ R2+ R最大=15V/4Ω+6Ω+10Ω=3/4A﹤2A
∴P总(最小)= UI最小=15V×3/4A=11.25W………1分
又∵I最大=U/ R1+ R2+ R最小=15V/4Ω+6Ω=1.5A﹤2A
∴P总(最大)= UI最大=15V×1.5A =22.5W………1分
∴11.25W≤P总≤22.5W
注意:如果学生按上述标准评分小于2分,又写对I= U/ R,P= UI,U=U1+U2,I=I1=I2,R=R1+R2其中的任一条公式的各给1分,最多不超过2分。
知识点:电功率单元测试
题型:计算题
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