05 并联电路中电阻的替换
求电源电压U。
求通过电阻R2 的电流I2。
现用电阻R0替换电阻R1、 R2中的一个,替换前后,只有一个电流表的示数发生了变化,且电流增大了0.1安。请判断被替换的电阻,并求出电阻R0的阻值。
【答案】①6伏;②0.5安;③替换的电阻为 R2,10欧。
【解析】
①U= U1= I1R1=0.3安×20欧=6伏
②I2=I- I1=0.8安-0.3安=0.5安
替换的电阻为 R2
I'2=0.5安+0.1安=0.6安
R0= R'2 =U2/ I'2=6伏/0.6安=10欧
2.(2019嘉定区一模)在图14(a)所示的电路中,电源电压保持不变,电流表的规格如图14(b)所示,电阻R1的阻值为15欧。电键S断开时,电流表示数为0.8安。电键S闭合时,电流表的示数为2安。求:
①电源电压。
②电阻R2的阻值。
【答案】①12伏,②10欧;③1.2安。
【解析】
(1)U=U1=I 1R1=0.8安×15欧=12伏
(2)I2=I-I1=2安-0.8安=1.2安
R2=U2/ I 2=U/ I 2=12伏/1.2安=10欧;
(3)I0小=U/R 0大=12伏/20欧=0.6安
I小=I0小+I2=0.6安+1.2安=1.8安
若I0大=2安,
则I大=I0大+I2=2安+1.2安=3.2安 >3安,超过电流表的大量程,所以I大=3安
ΔI最大=I大-I小=3安-1.8安=1.2安
3.(2018宝山一模)在图10所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为10欧。闭合电键S,两电流表的示数分别为0.9安和0.6安。
⑴ 求电源电压U。
⑵ 求通过电阻R2的电流I2。
⑶ 现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个,替换前后,一个电流表示数变化了0.1安,另一个电流表示数不变。求电阻R0的阻值。
【答案】(1)6伏 ;(2)0.3安;(3)15欧,30欧 。
【解析】
⑴ ∵由图10可知:R1与R2并联,电流表A1与R1串联,测通过电阻R1串电流I1;电流表A2串联在总路上,测的是总电流I总。
∴I总=0.9安,I1=0.6安。
∴U总=U1=I1×R1=0.6安×10欧=6伏。
⑵ I2=I总-I1=0.9安-0.6安= 0.3安。
⑶ ∵用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个,替换前后,一个电流表示数发生变化,而另一个电流表示数不变。
∴R0只能替换电阻R2。
若电流表A2示数I总变大0.1安,则I2'=0.4安,
∴ R0=U2/I2=6伏/0.4安=15欧
若电流表A2示数I总变小0.1安,则I2"=0.2安,
∴ R0=U2/I2=6伏/0.2安=30欧。
4.(2019徐汇二模)在图9所示的电路中,电源电压恒定为6伏,定值电阻R1阻值为10欧。电键S闭合时,电流表示数为1安。求:
①通过R1的电流。
②电源的电功率;
③现有三个滑动变阻器,A:50欧 2安;B:100欧 1.5安;C:150欧 1安,请选择其中一个替换定值电阻R1或R2。要求:闭合电键S,在保证各元件都能正常工作的情况下,移动滑动变阻器的滑片分别在滑动变阻器上的三个不同位置a、b、c时,电流表示数情况如下表所示。
为满足上述要求,应选用滑动变阻器 (填写代表滑动变阻器的字母)替换定值电阻 (选填“R1”或“R2”),并说明理由。
【答案】①0.6安;②6瓦;③B或C; R1。
【解析】
1 I1= U1/R1=U/R1=6伏/10欧=0.6安
② P=UI =6伏×1安=6 瓦
2 B或C;R1。
因为 I1 =0.6安,滑片在a处时,Ia=0.5安小于0.6安,所以应该换下 R1,R1’上通过的最小电流
I1’= Ia- I2=0.5安-0.4安=0.1安
R1’=U/I1’=6伏/0.1安=60欧
所以,滑动变阻器的阻值R1’≥60欧;
滑片在c处时,I1’= Ic-I2=1.4安-0.4安=1安
所以,滑动变阻器允许通过的最大电流I1’max≤1安。
5.(2018浦东新区二模)如图8所示的电路中R1=20Ω,闭合电键后电流表A1的示数为0.3A。
①求电源电压U;
②求电阻R1消耗的电功率P1;
③若在标有“10Ω 2A”或“50Ω 1.5A”字样的滑动变阻器中选一个作为R2,将R2及电流表A2与原有元件重新连接成一个新的电路,要求在移动滑动变阻器滑片的过程中使两电流表示数的比值最大。
应选用标有__________字样的滑动变阻器,电阻R1与滑动变阻器R2应该______连接。
计算两电流表示数的最大比值。
【答案】①6伏;②1.8瓦;③“10Ω 2A”;并联,23/3。
【解析】
①U=U1=I1R1=0.3安×20欧=6伏
②P1=U1I1=6伏×0.3安=1.8瓦
③“10Ω 2A”;并联
I大/I1=2.3A/0.3A=23/3
6.(2018长宁二模)如图8所示的电路,电源电压为12伏保持不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2标有“10Ω 2A”字样。闭合电键S,移动滑片P到某位置时,通过滑动变阻器R2的电流为1.4安。
求:①通过电阻R1的电流I1。
②电路消耗的总功率P。
③现用定值电阻R0替换电阻R1,闭合电键,移动滑片P,并保证电路能够正常工作,通过a处的电流最大值为I2max;通过b处的电流最小值为Imin,且I2max=Imin。求电阻R0的阻值。
【答案】①0.6安;②2安;③15欧。
【解析】
① U=U1=U2
I1= U1/R1=U/R1=12伏/20欧=0.6安
②I=I1+I2=0.6安+1.4安=2安
P=U I=12伏×2安=24瓦
③ I2max=Imin I2max=U/ R2max+U/ R0
2安=12伏/ 10欧+12伏/ R0
R0=15欧
7. (2016杨浦二模)如图15(a)所示电路中电源电压保持不变,定值电阻R2阻值为10欧,闭合电键后,通过R2的电流为0.6安,干路中的电流为1安。求:
①电源电压U;
②定值电阻R1消耗的电功率P1。
③现有标有“20Ω 2Α”、“50Ω 2Α”字样的滑动变阻器可供选择,有表盘如图15(b)所示的电流表可接入电路。选择变阻器替换其中的一个电阻,并将电流表串联在电路中,闭合电键S,移动变阻器的滑片P,使电流表示数的变化范围为 0.8安~2.6安。请通过计算说明选择变阻器_______替换_______(选填“R1”或“R2”),并求出滑动变阻器的阻值范围。
【答案】(1)并联电阻计算6伏 ;(2)0.2安;(3)“50Ω 2Α”的滑动变阻器替换R1,3Ω≤R滑≤30Ω。
【解析】
U=U2=I2R2=0.6A×10Ω=6V
U=U1=U2 I1=I - I2=0.6A-0.4A=0.2A
P1=U1I1=6V×0.4A=2.4W
选择“50Ω 2Α”的滑动变阻器替换R1
当I最小=0.8A时
I滑=I最小- I2=0.8A-0.6A=0.2A
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