2.3 电路计算
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1. 电表刻度
1.1
在图所示的电路中,电源电压为9伏且不变,滑动变阻器上标有“50Ω2A”字样,闭合电键S后,电流表的示数为0.2安,电压表的示数为2伏。求:
(1) 电阻R的阻值。
(2) 电阻R消耗的电功率P。
(3) 有可能使电流表或电压表的指针指在刻度最大处时的变阻器的阻值。
1.2
在图12所示的电路中,电源电压保持不变。电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω,2A”字样。闭合电键S后,当滑动变阻器的滑片P在中点位置时,电压表V1的示数为4伏。求:
(1)电流表的示数;
(2)电压表V的示数;
(3)在电表量程可以改变的情况下,是否存在某种可能,改变滑片P的位置,使两电压表指针偏离零刻度的角度恰好相同?如果不可能,请说明理由;如果可能,请计算出电路中的总电阻。
1.3
在如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键S,移动滑片P到某位置时,电压表V1的示数为2伏,电压表V的示数为12伏,电流表A的示数为0.2安。求:
(1)电阻R1的阻值。
(2)通电10秒,电流通过电阻R2所做的功。
(3)在电表量程可以改变的情况下,是否存在某种可能,改变滑片P的位置,使两
电压表指针偏离零刻度的角度恰好相同?如果不可能,请说明理由;如果可能,请计算出滑动变阻器连入电路中的阻值。
1.4
在如图11(a)所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,当滑片P移到滑动变阻器R2的某一端时,电压表、电流表的示数如图12(b)所示,求:
(1)滑动变阻器R2接入电路的阻值。
(2)10秒内电流通过R2所做的功。
(3)当滑片P移到滑动变阻器R2的另一端时,电压表和电流表的指针同时在(b)图指针所示的基础上偏转了相同的角度,求电源电压值。
1.5
在图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“50欧2安”字样。闭合电键,移动滑片到某位置时电压表V1的示数为2伏,电压表V的示数为6伏,电流表的示数为0.2安。求:
①电阻R1的阻值。
②通电10秒,电流通过R1所做的功。
③改变滑片的位置,使两电压表的指针偏离零刻度线的角度恰好相同?如有可能,求出R2的值。
2.替换电阻
2.1
在图11所示的电路中,电源电压为12伏且不变,电阻R1的阻值为22欧,滑动变阻器R2上标有“10 1A”字样。闭合电键S,电流表的示数为0.5安。求:
(1)电阻R1两端的电压。
(2)滑动变阻器R2接入电路的阻值。
(3)现设想用定值电阻R0来替换电阻R1,要求:在移动滑动变阻器滑片P的过程中,两电表的指针分别能达到满刻度处,且电路能正常工作。
①现有阻值为16欧的定值电阻,若用它替换电阻R1,请判断:________满足题目要求(选填“能”或“不能”)。若能满足题目要求,通过计算求出替换后滑动变阻器的使用范围;若不能满足题目要求,通过计算说明理由。
②满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围为_______________________。
2.2
如图所示电路,R2阻值为30欧,当电键S闭合时,电流表A1的示数为0.2安,A2选0~0.6安量程。求:
(1)电源电压。
(2)通电20秒电流通过R2所做的功。
(3)现有甲、乙两个滑动变阻器,分别标有“10Ω1A”和“20Ω2A”字样,请通过计算选择合适的滑动变阻器接人电路,能保证电路正常工作。
2.3
在图8所示的电路中,电源电压为18伏且不变,电阻R1的阻值为30欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键S,电流表的示数为0.4安。求:
(1)电阻R1两端的电压。
(2)电阻R1消耗的电功率P1。
(3)现有三个定值电阻,分别为A(40欧)、B20欧)、C(10欧),请从中选择一个来替换电阻R1,并选择合适的电表量程。要求:在移动变阻器滑片P的过程中,不更换电表量程,两电表的指针分别能达到满刻度处,且电路能正常工作。
①请选择电表使用的量程:电流表量程___________安,电压表量程_________伏。
②应选用电阻_________(选填字母)代替电阻R1.。
③满足上述要求时,变阻器R2连入电路的阻值范围。
2.4
在图11(a)所示的电路中,电源电压为22伏且保持不变,滑动变阻器R2上标有“50欧2安”字样。闭合电键S后,电流表A的示数为0.4安,电压表V的示数为6伏,求:
①此时变阻器R2消耗的电功率P2。
②定值电阻R1的阻值。
③请用定值电阻R0来替换电阻R1。要求:选择不同的电表量程,移动变阻器滑片P,都能使电压表V的指针处于图11(b)所示位置,且电路能正常工作。
第一,符合上述条件的定值电阻R0最小阻值为________欧,最大阻值为________欧。第二,满足上述要求时,若定值电阻R0分别取最小和最大阻值连入电路,在两种情况下各自电流表示数付最小值。(写明必要理由)
2.5
在图11(a)所示的电路中,电源电压为18伏且不变。电阻R1的阻值30欧,滑动变阻器R2上标有“20 2A”字样。闭合电键S,电压表的示数为12伏。
(1)求电流表的示数。
(2)求电阻R2连入电路的阻值。
(3)若移动变阻器滑片P到某位置时,发现两电表中某一个表的指针达到满刻度,如图11(b)或(c)所示。
①求出此时两电表的示数。
②现要求在移动变阻器滑片P时两电表的指针均能达到满刻度,如图11(b)和(c)所示,小华和小明拟采取如下方法:
小华:用5欧的定值电阻替换电阻R1。