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核心提示(1)由图甲知,R1和R2并联后,分别与AB间电阻及R3串联,电流表A在干路上,A1在支路上,测量通过R1的电流;电压表V1测量AB间的电压,V2测量R1和R2并联后的电路两端的电压,V3测量R3两端的电压;根据串联电路的总电压等于各部分的

(1)由图甲知,R1和R2并联后,分别与AB间电阻及R3串联,电流表A在干路上,A1在支路上,测量通过R1的电流;

电压表V1测量AB间的电压,V2测量R1和R2并联后的电路两端的电压,V3测量R3两端的电压;

根据串联电路的总电压等于各部分的电压之和,则U=U1+U2,

序号2中,U1=3V,U=4.5V,所以U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V;

因为电源电压不变,所以V和V3的示数之和不变,由2或4知,电源电压U=4.5V+1.5V=5.25V+0.75V=6V;

所以序号1中V的示数为U=6V-3V=3V;

V1的示数为U1=U-U2=3V-3V=0V;

序号3中,V3的示数U3=6V-5V=1V;

(2)V1、V2、V是串联电路中总电压与各部分电压的关系:U=U1+U2;

(3)根据并联电路电流的特点,由表1中数据知,

第一次通过R2的电流I2=I-I1=3A-1.5A=1.5A;

R2两端的电压为V2的示数U2=3V;

2中,通过R2的电流为1.5A-0.75A=0.75A;0.

R2两端的电压为1.5V;

3中,通过R2的电流为1A-0.5A=0.5A;

R2两端的电压为1V;

4中,通过R2的电流为0.75A-0.375A=0.375A;

R2两端的电压为0.75V;

由数据知,R2两端的电压增大为原来的几倍,则通过R2的电流也增大为原来的几倍,可知通过电阻R2的电流跟它两端电压成正比;

(4)由数据1知,R3=

U3
I
=
3V
3A
=1Ω;

R1=R2=

U1
I1
=
3V
1.5A
=2Ω;

该同学同学发现两个电流表示数相等,则说明R2断路,R1与AB及R3形成串联电路;

因为R1=2R3,所以R1两端的电压等于R3两端电压的2倍,又有两个电压表的示数相等,所以应该是V1与V3的示数相同,都为1.2V,则AB间的电阻等于R3等于10Ω;

R1两端的电压为1.2V×2=2.4V;

则V 的示数为1.2V+2.4V=3.6V;

电路中的电流I=

U
RAB+R1+R3
=
3.6V+1.2V
1Ω+2Ω+1Ω
=1.2A.

故答案为:(1)

实验序号 1 2 3 4
A、B两端分别连接接线柱 a、d a、b(或b、d) a、c(或c、d) b、c
IA/A 3 1.5 1 0.75
IAI/A 1.5 0.75 0.5 0.375
UVI/V 0 3 4 4.5
UV2/V 3 1.5 1 0.75
UV/V 3 4.5 5 5.25
UV3/V 3 1.5 6 0.75
(2)U=U1+U2;

(3)

对应表1中的实验序号 流过R2的电流/A R2两端的电压/V 分析结论
1 1.5 3 通过电阻R2的电流跟它两端电压成正比
2 0.75 1.5
3 0.5 1
4 0.375 0.75
(4)R2断路;

对应表1中的实验序号 IA/A IA1/A UV1/V UV2/V UV/V UV3/V
5 1.2 1.2 1.2 2.4 3.6 1.2

(1)28欧??(2)5瓦??(3)12? 20Ω 2A??? 0.5安

试题分析:

由图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压,电流表测串联电路的电流。

(1)定值电阻RR 1 =U 1 /I 1 =14伏/0.5安=28欧??????????????

(2)此时滑动变阻器R2消耗的电功率P 2 = U 2 I 2? =(24伏-14伏)×0.5安 =5瓦????????

(3)替换的方式有四种:

①R 1 选12欧;R 2 选“20欧 2安” ,此时?????????

I 最大 =U 1 大 /R 1 =15伏/12欧=1.25安??????????

I 最小 =U/R 大 =24伏/(12欧+20欧)=0.75安??????

∴电流表示数的最大变化量ΔI=1.25安-0.75安= 0.5安。

② R 1 选12欧;R 2 选“50欧 1安”,此时

I 最大 =U 1 大 /R 1 =15伏/12欧=1.25安 ,大于滑动变阻器允许通过的最大电流,所以不可取。

③ R 1 选30欧;R 2 选“20欧 2安”,此时

I 最大 =U 1 大 /R 1 =15伏/30欧=0.5安,此种情况下电流表示数的最大变化量ΔI一定小于 0.5安。

④ R 1 选30欧;R 2 选“50欧 1安”,同上③,电流表示数的最大变化量ΔI也一定小于 0.5安。

综上所述,则R1选12欧,R2选“20欧 2安”,电流表示数的最大变化量ΔI=1.25安-0.75安= 0.5安

 
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