(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 |
R1=R2=
| U1 |
| I1 |
| 3V |
| 1.5A |
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 |
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 |
(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 |
| 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 |


