内容正文:
年级全·HK
物 理
第十五章 探究电路
升阶训练专题十 电路安全问题
1.(金华中考)按如图所示电路研究电流与电压的关系.已知电源电压为6 V,R1为定值电阻,滑动变阻器R2标有“20Ω 1 A”字样,电流表量程为“0~0.6 A”,电压表量程为“0~15 V”.回答下列问题:
(1)闭合开关后,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现此故障的原因可能是 R1开路 ;
(2)若R1=6Ω,为保证电路安全,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为 4Ω .
R1开路
4Ω
2.(河池中考)如图所示的电路中,电源电压不变,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2标有“50Ω 1 A”的字样,电压表的量程为0~3 V,电流表的量程为0~0.6 A.当闭合开关S,P位于R2的某一位置时,电压表示数为3 V,电流表示数为0.4 A,则通过滑动变阻器R2的电流为 0.1 A;为确保电路的安全,R2的取值范围是 10~50 Ω.
0.1
10~50
3.如图所示的电路中,电流表使用0~0.6 A量程,电压表使用0~15 V量程,电源电压为36 V,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,当R2接入电路的电阻是24Ω时,电流表的示数是0.5 A,现通过调节R2来改变通过R1的电流,但必须保证电流表不超过其量程.问:
(1)R1的阻值.
解:(1)当R2接入电路的电阻是24Ω时,电流表的示数是0.5 A,
则电路中的总电阻R===72Ω,
R1的阻值R1=R-R2=72Ω-24Ω=48Ω.
(2)R2接入电路的最小阻值是多少.
解:(2)当电流表的示数为0.6 A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路中的总电阻R'===60Ω,
R2接入电路的最小阻值=R'-R1=60Ω-48Ω=12Ω.
4.如图所示的电路中,R1=6Ω,滑动变阻器的规格为“1 A 20Ω”,电源电压为4.5 V并保持不变.电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V.求:为保护电表,滑动变阻器的阻值变化范围.
解:当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电流表量程为0~0.6 A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A,
所以电路中的最大电流Imax=0.6 A,
此时电路中的总电阻R===7.5Ω.
滑动变阻器接入电路中的最小阻值R2min=R-R1=7.5Ω-6Ω=1.5Ω.
滑动变阻器两端的电压最大,即U2max=3 V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,由串联电路各处的电流相等可知,
=,即=,
解得R2max=12Ω.
故滑动变阻器的变化范围为1.5~12Ω.
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