因并联电路中各支路独立工作、互不影响,则滑片移动时,通过R2的电流不变,滑片P向
U可知,通过滑动变阻器的电流变小,因并联电R路中干路电流等于各支路电流之和,则干路电流变小,即电流表示数变小,故C错误;
右移动,接入电路中的电阻变大,由I?(4)同时闭合S1、S3时,R1与R串联后再与R2并联,电压表测R两端的电压,电流表测干路电流,等效电路图如下图所示:
滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,由I?U可知,滑动变阻器所在支路的电流R变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,则电压表的示数变大,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,则通过R2的电流不变,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则电流表的示数变小,故D正确。 故选ABD。
5.如图甲所示的电路,电源电压U=10V(恒定不变),R2=8Ω,闭合开关S后,V2表的示数为7V,把甲电路中的两个电压表换成两个电流表,如图乙所示,闭合开关S后,A1表的示数为1.75A,下列说法正确的是( )
A.甲电路中V1表的示数为3V C.R1=12Ω 【答案】CD
B.乙电路中A2表的示数为2.25A D.乙电路中R3的电流为0.5A
【解析】 【详解】
A.图甲中R1、R2和R3串联,V1表的测量电阻R1和R2的电压,V2表的测量电阻R2和R3的电压,电源电压U=10V,闭合开关S后,V2表的示数为7V,根据串联电路电压规律,R1两端电压为:
10V-7V=3V
V1表的示数肯定大于3V,故A错误;
BCD.图乙中三个电阻并联,电流表A1测量R2和R3中的电流,电流表A2测量R1和R2中的电流,通过R2的电流:
I2=
通过R3的电流:
I3=IA1?I2=1.75A?1.25A=0.5A
故D正确;
根据欧姆定律可得,R3的阻值:
U10V==1.25A R28Ω
R3=
U10V==20Ω I30.5A图甲中,三个电阻串联,电路中的电流:
UV27VI===0.25A R2?R38Ω?20Ω根据串联电路电压的特点,
U1=U?UV2=10V?7V=3V
由I=
U可得,R1的阻值: RR1=
U13V==12Ω I0.25A故C正确;
图乙中三个电阻并联,电流表A2测量R1和R2中的电流,
U10VIA2=I′1+I2=+I2=+1.25A=0.83A+1.25A=2.08A
R112Ω故B错误;
6.如图所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表。滑动变阻器最大阻值为R3,先闭合S1再闭合S2,发现b表和c表的读数均有明显变化。下列判断正确的是( )
A.a表可能是电压表,也可能是电流表
B.若b表是电流表,先闭合S1,再闭合S2,a表读数变大
C.若b表是电压表,闭合S1断开S2移动变阻器的滑片时,b、c 两表示数变化量的比值不变
D.若R1=R2=R3,则控制开关状态和滑片位置,得到电路最大功率为最小功率的4倍 【答案】CD 【解析】 【详解】
A.由题意可知,c表应该是电流表,不能是电压表,否则整个电路没有电流;假设a表是电流表,b表是电流表,那么整个电路会短路,这样不符合题意,所以b表不能是电流表,假设b表是电压表,那么电流流过变阻器后,就不会再流过电阻R1、R2,而是流过下面的a表,即使再闭合S2,c表的示数都不会变化,这与题意不符合,所以a表不能是电流表,只能是电压表,A错误;
B.若b表是电流表,先闭合S1,那么滑动变阻器就会被短路,电路只有电阻R1接入,再闭合S2,电路有电阻R1、R2并联接入,这样a表的读数是不变的,都是电源电压的大小,B错误;
C.若b表是电压表,闭合S1断开S2,只有电阻R1、R3串联接入电路,移动变阻器的滑片时,假设从R3变到R3时,b表的示数从U3到U3,c表的读数从I''到I',可得到
''''''U3'?U?I'R1
U3''?U?I''R1
b表示数变化量是
'''?U?U3?U3??I'?I''?R1
c表示数变化量是
?I?I''?I'
那么b、c 两表示数变化量的比值是
'''?U?I?I?R1???R1 '''?II?I即这个比值大小不变,C正确;
D.假设R1?R2?R3?R,并且b表是电压表,那么这个电路是电阻R1、R2并联后再和R3串联,当R3接入电路的电阻为零时,并且S1、S2都闭合时,R1和R2并联,电路中的总
U2电阻最小,根据P?可知,电路的总功率最大,大小是
RPmaxU2U2U2U22U2????? R1R2RRR当R3接入电路的电阻最大时,并且S1闭合,S2断开时,R1和R3串联,这时电路的总电阻
U2最大,根据P?可知,电路的总功率最小,大小是
RPmin那么
U2U2?? R1?R32R2U2U2?:?4:1 R2RPmax:Pmin即Pmax?4Pmin,可得到电路最大功率为最小功率的4倍,D正确。
7.定值电阻R1、R2和滑动变阻器R3接入如图电路中,电源电压不变。当开关S1闭合,S2
1,电流表的示数断开,滑片P位于a点时,电压表V1和V2的示数之比U1:U2?2:5 。当开关S1断I1=1A;滑片P位于最右端时,电压表V1和V2的示数之比U1?:U2??2:'''':,通过开关的闭合与断开及调开,S2闭合,两个电压表V1和V2的示数之比U1:U2?31节滑动变阻器的滑片,使电路消耗的功率最小为9W。下列说法正确的是( )
A.电源的电压为24V
B.滑动变阻器的最大阻值是24Ω
C.当开关S1断开,S2闭合,电路消耗的功率为32W
D.当开关S1合,S2断开,调节滑片P位置,R3消耗的最大功率为9W 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】
A.当开关S1闭合,S2断开,R3滑片P位于a点时等效电路为图1所示:
;
当开关S1闭合,S2断开,R3滑片P位于最右端时等效电路为图2所示:
;
当开关S1断开,S2闭合的等效电路如图3所示:
;
在可能得到的各种电路中,只有当开关S1、S2都断开,并且滑动变阻器的滑片位于最右端时,电路的总电阻最大,消耗的电功率最小,此时的等效电路如图4所示:
;
1,根据I?图1中:由于串联电路中各处的电流相等,且U1:U2?2:U可得 RU1R1IU2?1?1? RaU2U21I1所以
Ra?1R1 2根据欧姆定律和串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得,电源电压
13U?I1(R1?Ra)?1A?(R1?R1)?1A?R1…①
22图2中:根据I?U可得 R
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