践行者初中物理电学典题详解第379题:大难度电学综合题

志专践行者 2024-09-21 18:14:50

379.在下图所示电路中,电源电压为18V,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器标有“50Ω 2A”字样,电压表的量程为“0~15V”,闭合开关后,电路正常工作。求:

⑴在滑片由B端移到A端的过程中,电路中电流的变化范围;

⑵若在电路中再串联一个量程为“0~0.6A”的电流表,要使电路中的电流变化量最大,求滑动变阻器连入电路中的阻值范围。

解析:1分析电路图可知:

①R1与R2串联,

②V测量R2两端电压U2,

③R2滑片向A端移动,

接入电路中的阻值变小,

至A端为0,

向B端移动,

接入电路中的阻值变大,

至B端最大,为50Ω;

2由题意可知:

①U=18V,

②R1=10Ω,

③R2max=50Ω;

3当R2滑片在A端时,R2min=0,

则Imax=U/R1=18V/10Ω=1.8A,

当R2滑片在B端时,R2max=50Ω,

则Imin=U/(R1+R2max)

=18V/(10Ω+50Ω)

=0.3A,

所以在滑片由B端移到A端的过程中,

电路中电流的变化范围为0.3~1.8A;

4因为R1与R2串联,

所以电流表A可以接在电路干路任何部位,

如下图所示:

4.1由题意可知:

①电流表A的量程为“0~0.6A”,

②电压表的量程为“0~15V,

所以Imax=0.6A,U2max=15V

4.2当U2max=15V时,

Imin=(U-U2max)/R1

=(18V-15V)/10Ω

=0.3A,

此时△I=Imax-Imin最大,

且R2max=U2max/Imin

=15V/0.3A

=50Ω≤50Ω,

又当Imax=0.6A时,

R2min=U/Imax - R1

=18V/0.6A -10Ω

=20Ω,

所以滑动变阻器连入电路中的阻值范围为20~50Ω。

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