9. 在如图所示的电路中,$I=3\ \mathrm{A}, R_1=16\ \Omega$,若保持干路电流不变,将滑动变阻器$R$连入电路的阻值调到

32
$\Omega$时,通过定值电阻$R_1$的电流恰好是2 A。答案
32 解析:由电路图可知,$R_1$与$R$并联,通过电阻$R_1$的电流恰好是2 A时,$R_1$两端的电压:$U_1=I_1R_1=2\ \mathrm{A}×16\ \Omega=32\ \mathrm{V}$;因并联电路中各支路两端的电压相等,则$U_2=U_1=32\ \mathrm{V}$;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且干路电流$I=3\ \mathrm{A}$,所以,通过$R$的电流:$I_2=I-I_1=3\ \mathrm{A}-2\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{A}$;此时根据$I=\dfrac{U}{R}$可得滑动变阻器$R$连入电路的阻值:$R_2=\dfrac{U_2}{I_2}=\dfrac{32\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=32\ \Omega$。
解析
【分析】首先观察电路图,明确$R_1$与滑动变阻器$R$为并联关系。并联电路的核心规律是:各支路两端电压相等,干路电流等于各支路电流之和。解题时,先通过$R_1$的阻值和其电流算出支路电压,该电压也是滑动变阻器两端的电压;再根据干路电流与$R_1$的电流求出通过滑动变阻器的电流;最后利用欧姆定律计算滑动变阻器连入电路的阻值。
【解析】由电路图可知,$R_1$与$R$并联,根据并联电路的规律:
1. 计算$R_1$两端的电压:根据欧姆定律 $U=IR$,可得 $U_1=I_1R_1=2\ \mathrm{A} × 16\ \Omega=32\ \mathrm{V}$;
2. 确定滑动变阻器两端的电压:因并联电路各支路电压相等,故$U_R=U_1=32\ \mathrm{V}$;
3. 计算通过滑动变阻器的电流:干路电流等于各支路电流之和,因此通过$R$的电流 $I_R=I-I_1=3\ \mathrm{A}-2\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{A}$;
4. 计算滑动变阻器的阻值:根据欧姆定律 $R=\frac{U}{I}$,可得 $R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{32\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=32\ \Omega$。
【答案】32
【知识点】并联电路规律、欧姆定律
【点评】本题是并联电路规律与欧姆定律结合的基础应用题,解题关键是掌握并联电路的电压、电流特点,再逐步代入公式计算,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】由电路图可知,$R_1$与$R$并联,根据并联电路的规律:
1. 计算$R_1$两端的电压:根据欧姆定律 $U=IR$,可得 $U_1=I_1R_1=2\ \mathrm{A} × 16\ \Omega=32\ \mathrm{V}$;
2. 确定滑动变阻器两端的电压:因并联电路各支路电压相等,故$U_R=U_1=32\ \mathrm{V}$;
3. 计算通过滑动变阻器的电流:干路电流等于各支路电流之和,因此通过$R$的电流 $I_R=I-I_1=3\ \mathrm{A}-2\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{A}$;
4. 计算滑动变阻器的阻值:根据欧姆定律 $R=\frac{U}{I}$,可得 $R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{32\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=32\ \Omega$。
【答案】32
【知识点】并联电路规律、欧姆定律
【点评】本题是并联电路规律与欧姆定律结合的基础应用题,解题关键是掌握并联电路的电压、电流特点,再逐步代入公式计算,难度适中。
【难度系数】0.6
10. 将三个阻值相同的电阻R分别按如图所示的两种方式接在同一电源两端,则电流表A₁和A₂的示数之比是

1:9
。答案
1:9 解析:左图中,三个电阻串联,电流表测电路的电流,右图中,三个电阻并联,电流表测干路的电流。根据串联电阻的规律,三个阻值相同的电阻$R$串联的总电阻为$R_串=3R$,根据并联电阻的规律,三个阻值相同的电阻$R$并联后的电阻为$R_并=\dfrac{R}{3}$,根据欧姆定律$I=\dfrac{U}{R}$,在电压不变时,电流与电阻成反比,电流表$\mathrm{A}_1$和$\mathrm{A}_2$的示数之比是$\dfrac{I_1}{I_2}=\dfrac{R_并}{R_串}=\dfrac{\dfrac{R}{3}}{3R}=1:9$。
解析
【分析】
要解决这个问题,需先明确两个电路的连接方式,再利用串并联电阻规律和欧姆定律计算电流,最终求出电流表的示数之比。首先判断左图是三个电阻串联,电流表A₁测串联电路电流;右图是三个电阻并联,电流表A₂测并联电路干路电流。接着分别计算两个电路的总电阻,结合电源电压不变,根据欧姆定律求出电流,进而得到电流之比。
【解析】
1. 计算左图(串联电路)的总电阻和电流:
左图中三个电阻R串联,根据串联电阻规律,总电阻 $ R_{串} = R + R + R = 3R $。
电源电压为U,电流表A₁的示数 $ I_1 = \frac{U}{R_{串}} = \frac{U}{3R} $。
2. 计算右图(并联电路)的总电阻和电流:
右图中三个电阻R并联,根据并联电阻规律,n个相同电阻R并联的总电阻 $ R_{并} = \frac{R}{n} $,此处n=3,故 $ R_{并} = \frac{R}{3} $。
电流表A₂的示数 $ I_2 = \frac{U}{R_{并}} = \frac{U}{\frac{R}{3}} = \frac{3U}{R} $。
3. 计算电流之比:
$ \frac{I_1}{I_2} = \frac{\frac{U}{3R}}{\frac{3U}{R}} = \frac{1}{9} $,即电流表A₁和A₂的示数之比为1:9。
【答案】
1:9
【知识点】
串联电阻计算、并联电阻计算、欧姆定律
【点评】
本题考查串并联电路的电阻规律与欧姆定律的综合应用,核心是正确判断电路连接方式,属于电学基础题型,需掌握串并联电阻的计算方法和欧姆定律的应用。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,需先明确两个电路的连接方式,再利用串并联电阻规律和欧姆定律计算电流,最终求出电流表的示数之比。首先判断左图是三个电阻串联,电流表A₁测串联电路电流;右图是三个电阻并联,电流表A₂测并联电路干路电流。接着分别计算两个电路的总电阻,结合电源电压不变,根据欧姆定律求出电流,进而得到电流之比。
【解析】
1. 计算左图(串联电路)的总电阻和电流:
左图中三个电阻R串联,根据串联电阻规律,总电阻 $ R_{串} = R + R + R = 3R $。
电源电压为U,电流表A₁的示数 $ I_1 = \frac{U}{R_{串}} = \frac{U}{3R} $。
2. 计算右图(并联电路)的总电阻和电流:
右图中三个电阻R并联,根据并联电阻规律,n个相同电阻R并联的总电阻 $ R_{并} = \frac{R}{n} $,此处n=3,故 $ R_{并} = \frac{R}{3} $。
电流表A₂的示数 $ I_2 = \frac{U}{R_{并}} = \frac{U}{\frac{R}{3}} = \frac{3U}{R} $。
3. 计算电流之比:
$ \frac{I_1}{I_2} = \frac{\frac{U}{3R}}{\frac{3U}{R}} = \frac{1}{9} $,即电流表A₁和A₂的示数之比为1:9。
【答案】
1:9
【知识点】
串联电阻计算、并联电阻计算、欧姆定律
【点评】
本题考查串并联电路的电阻规律与欧姆定律的综合应用,核心是正确判断电路连接方式,属于电学基础题型,需掌握串并联电阻的计算方法和欧姆定律的应用。
【难度系数】
0.5
11. (2025·马鞍山三模)在如图所示的电路中,无论电路中的电阻如何变化,设定流入电路的总电流$I$始终保持恒定。当变阻器$R_0$的滑动触头向上滑动时,电压表V、电流表A的示数变化量分别为$\Delta U$、$\Delta I_A$,则$\left| \frac{\Delta U}{\Delta I_A} \right| =$ (

A.$R_1$
B.$R_2$
C.$R_1+R_2$
D.$R_2-R_1$
A
)A.$R_1$
B.$R_2$
C.$R_1+R_2$
D.$R_2-R_1$
答案
A 解析:由图可知,滑动变阻器$R_0$和$R_1$并联后与$R_2$串联,根据题意可知,电源为恒流源,能够提供持续的恒定电流,即:流入电路的干路电流$I$始终保持恒定;根据$U=IR$可知,电阻$R_2$两端电压$U_2$不变;电压表示数的变化量等于电阻$R_1$两端电压的变化量;设当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时$R_1$两端电压的变化量为$\Delta U$,总电流为$I$,电流表读数为$I_\mathrm{A}$。电阻$R_1$两端电压$U_1=(I-I_\mathrm{A})R_1$,则$|\Delta U|=|\Delta U_1|=|IR_1-I_\mathrm{A}R_1|=|\Delta I_\mathrm{A}|×R_1$,所以$\left| \dfrac{\Delta U}{\Delta I_\mathrm{A}} \right| = R_1$,选项A正确。
解析
【分析】
首先明确电路结构:滑动变阻器$R_0$与电阻$R_1$并联后,再与电阻$R_2$串联,题目中总电流$I$为恒定值(恒流源供电)。电压表V测量电路总电压,电流表A测量$R_0$支路的电流。解题思路:① 利用总电流恒定,分析$R_2$的电压变化;② 结合串并联电路电压关系,将电压表示数变化量转化为$R_1$两端电压的变化量;③ 根据并联支路的电流关系,结合欧姆定律推导$\Delta U$与$\Delta I_A$的比值。
【解析】
1. 电路电压分析:总电流$I$恒定,$R_2$阻值不变,由欧姆定律得$R_2$两端电压$U_2=IR_2$,因此$U_2$为定值。总电压$U=U_2+U_{\mathrm{并}}$($U_{\mathrm{并}}$为并联部分电压,即$R_1$两端电压),故电压表示数变化量$\Delta U$等于并联部分电压变化量$\Delta U_{\mathrm{并}}$,即$\Delta U=\Delta U_{\mathrm{并}}=\Delta U_1$($U_1$为$R_1$两端电压)。
2. 电流关系:总电流$I$等于$R_1$的电流$I_1$与$R_0$支路电流$I_A$之和,即$I=I_1+I_A$,因此$I_1=I-I_A$。
3. 欧姆定律推导:对$R_1$应用欧姆定律,$U_1=I_1R_1=(I-I_A)R_1$,对该式取变化量($I$恒定,$\Delta I=0$),得$\Delta U_1=-R_1·\Delta I_A$,取绝对值后$|\Delta U|=R_1·|\Delta I_A|$,故$\left| \frac{\Delta U}{\Delta I_A} \right|=R_1$。
【答案】
A
【知识点】
欧姆定律、并联电路规律、串联电路规律
【点评】
本题结合恒流源电路,考查串并联电路规律与欧姆定律的综合应用,核心是利用总电流恒定的条件,将电压变化量转化为$R_1$的电压变化,需注意变化量的符号处理,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构:滑动变阻器$R_0$与电阻$R_1$并联后,再与电阻$R_2$串联,题目中总电流$I$为恒定值(恒流源供电)。电压表V测量电路总电压,电流表A测量$R_0$支路的电流。解题思路:① 利用总电流恒定,分析$R_2$的电压变化;② 结合串并联电路电压关系,将电压表示数变化量转化为$R_1$两端电压的变化量;③ 根据并联支路的电流关系,结合欧姆定律推导$\Delta U$与$\Delta I_A$的比值。
【解析】
1. 电路电压分析:总电流$I$恒定,$R_2$阻值不变,由欧姆定律得$R_2$两端电压$U_2=IR_2$,因此$U_2$为定值。总电压$U=U_2+U_{\mathrm{并}}$($U_{\mathrm{并}}$为并联部分电压,即$R_1$两端电压),故电压表示数变化量$\Delta U$等于并联部分电压变化量$\Delta U_{\mathrm{并}}$,即$\Delta U=\Delta U_{\mathrm{并}}=\Delta U_1$($U_1$为$R_1$两端电压)。
2. 电流关系:总电流$I$等于$R_1$的电流$I_1$与$R_0$支路电流$I_A$之和,即$I=I_1+I_A$,因此$I_1=I-I_A$。
3. 欧姆定律推导:对$R_1$应用欧姆定律,$U_1=I_1R_1=(I-I_A)R_1$,对该式取变化量($I$恒定,$\Delta I=0$),得$\Delta U_1=-R_1·\Delta I_A$,取绝对值后$|\Delta U|=R_1·|\Delta I_A|$,故$\left| \frac{\Delta U}{\Delta I_A} \right|=R_1$。
【答案】
A
【知识点】
欧姆定律、并联电路规律、串联电路规律
【点评】
本题结合恒流源电路,考查串并联电路规律与欧姆定律的综合应用,核心是利用总电流恒定的条件,将电压变化量转化为$R_1$的电压变化,需注意变化量的符号处理,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
12. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,当闭合开关后,电压表示数为6 V,电流表示数为1.5 A,则右边虚线框内的电阻连接情况可能是 (

A.$1\ \Omega$和$4\ \Omega$的电阻串联
B.$6\ \Omega$和$8\ \Omega$的电阻并联
C.$10\ \Omega$和$5\ \Omega$的电阻串联
D.$12\ \Omega$和$6\ \Omega$的电阻并联
D
)A.$1\ \Omega$和$4\ \Omega$的电阻串联
B.$6\ \Omega$和$8\ \Omega$的电阻并联
C.$10\ \Omega$和$5\ \Omega$的电阻串联
D.$12\ \Omega$和$6\ \Omega$的电阻并联
答案
D 解析:由欧姆定律可知,右边虚线框内的电阻$R=\dfrac{U}{I}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{1.5\ \mathrm{A}}=4\ \Omega$。AC.串联电路总电阻等于各分电阻之和,当$1\ \Omega$和$4\ \Omega$的电阻串联时,其总阻值为$1\ \Omega+4\ \Omega=5\ \Omega$,当$10\ \Omega$和$5\ \Omega$的电阻串联时,其总阻值为$10\ \Omega+5\ \Omega=15\ \Omega$,故AC不符合题意;BD.并联电路总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和,当$6\ \Omega$和$8\ \Omega$的电阻并联时,其总阻值为$\dfrac{6\ \Omega ×8\ \Omega}{6\ \Omega +8\ \Omega}≈3.4\ \Omega$,当$12\ \Omega$和$6\ \Omega$的电阻并联时,其总阻值为$\dfrac{12\ \Omega ×6\ \Omega}{12\ \Omega +6\ \Omega}=4\ \Omega$,故D符合题意,B不符合题意。故选D。
解析
【分析】
要解决这个问题,首先根据电路中的电压和电流,利用欧姆定律求出虚线框内的总电阻,再分别计算各选项中电阻组合的总电阻,与所求总电阻对比,选出符合要求的选项。具体步骤:1. 由图可知,电压表测虚线框两端电压,电流表测电路电流,根据欧姆定律计算虚线框的总电阻;2. 分别计算各选项中电阻串联或并联后的总电阻,判断是否与所求总电阻相等。
【解析】
根据欧姆定律,虚线框内的总电阻为:
$R = \dfrac{U}{I} = \dfrac{6\ \mathrm{V}}{1.5\ \mathrm{A}} = 4\ \Omega$
接下来分析各选项:
选项A:$1\ \Omega$和$4\ \Omega$的电阻串联,总电阻$R_{\mathrm{串}} = 1\ \Omega + 4\ \Omega = 5\ \Omega ≠ 4\ \Omega$,不符合要求;
选项B:$6\ \Omega$和$8\ \Omega$的电阻并联,总电阻$R_{\mathrm{并}} = \dfrac{6\ \Omega × 8\ \Omega}{6\ \Omega + 8\ \Omega} \approx 3.4\ \Omega ≠ 4\ \Omega$,不符合要求;
选项C:$10\ \Omega$和$5\ \Omega$的电阻串联,总电阻$R_{\mathrm{串}} = 10\ \Omega + 5\ \Omega = 15\ \Omega ≠ 4\ \Omega$,不符合要求;
选项D:$12\ \Omega$和$6\ \Omega$的电阻并联,总电阻$R_{\mathrm{并}} = \dfrac{12\ \Omega × 6\ \Omega}{12\ \Omega + 6\ \Omega} = 4\ \Omega$,符合要求。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、电阻串联、电阻并联
【点评】
本题考查欧姆定律的应用以及串并联电路总电阻的计算,需熟练掌握串并联电阻的计算规则,属于电学基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,首先根据电路中的电压和电流,利用欧姆定律求出虚线框内的总电阻,再分别计算各选项中电阻组合的总电阻,与所求总电阻对比,选出符合要求的选项。具体步骤:1. 由图可知,电压表测虚线框两端电压,电流表测电路电流,根据欧姆定律计算虚线框的总电阻;2. 分别计算各选项中电阻串联或并联后的总电阻,判断是否与所求总电阻相等。
【解析】
根据欧姆定律,虚线框内的总电阻为:
$R = \dfrac{U}{I} = \dfrac{6\ \mathrm{V}}{1.5\ \mathrm{A}} = 4\ \Omega$
接下来分析各选项:
选项A:$1\ \Omega$和$4\ \Omega$的电阻串联,总电阻$R_{\mathrm{串}} = 1\ \Omega + 4\ \Omega = 5\ \Omega ≠ 4\ \Omega$,不符合要求;
选项B:$6\ \Omega$和$8\ \Omega$的电阻并联,总电阻$R_{\mathrm{并}} = \dfrac{6\ \Omega × 8\ \Omega}{6\ \Omega + 8\ \Omega} \approx 3.4\ \Omega ≠ 4\ \Omega$,不符合要求;
选项C:$10\ \Omega$和$5\ \Omega$的电阻串联,总电阻$R_{\mathrm{串}} = 10\ \Omega + 5\ \Omega = 15\ \Omega ≠ 4\ \Omega$,不符合要求;
选项D:$12\ \Omega$和$6\ \Omega$的电阻并联,总电阻$R_{\mathrm{并}} = \dfrac{12\ \Omega × 6\ \Omega}{12\ \Omega + 6\ \Omega} = 4\ \Omega$,符合要求。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、电阻串联、电阻并联
【点评】
本题考查欧姆定律的应用以及串并联电路总电阻的计算,需熟练掌握串并联电阻的计算规则,属于电学基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
13. 核心素养 科学思维(2025·芜湖期末)如图甲所示,两个电阻$R_1$、$R_2$并联后与电阻$R_3$串联,可以等效成电阻$R_{12}$与$R_3$串联,其中电阻$R_{12}$的阻值大小就等于电阻$R_1$、$R_2$并联后的总电阻。如图乙所示,电源电压保持不变,图中的电阻$R_1=30\ \Omega$,滑动变阻器$R_2$上标有“$12\ \Omega$”字样。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移到B端时,电流表的示数为0.8 A。求:

(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的滑片P滑至中点时电路的总电阻;
(3)滑动变阻器的滑片P滑至中点时电流表的示数。(保留两位有效数字)
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的滑片P滑至中点时电路的总电阻;
(3)滑动变阻器的滑片P滑至中点时电流表的示数。(保留两位有效数字)
答案
(1)24 V (2)11 Ω (3)0.36 A 解析:(1)由题图乙可知,滑片$P$在$B$端时,$R_1$与$R_{AB}$并联,电流表测通过$R_1$的电流,由并联电路电压特点和欧姆定律可得,电源电压$U=U_1=I_1R_1=0.8\ \mathrm{A}×30\ \Omega=24\ \mathrm{V}$。(2)当滑动变阻器的滑片$P$滑至中点时,$R_1$与$R_{AP}$并联后再与$R_{BP}$串联,$R_1$与$R_{AP}$并联后的等效电阻$R_并=\dfrac{R_1×R_{AP}}{R_1+R_{AP}}=\dfrac{30\ \Omega ×\dfrac{1}{2}×12\ \Omega}{30\ \Omega +\dfrac{1}{2}×12\ \Omega}=5\ \Omega$,所以滑片$P$滑至中点时,电路的总电阻为$R=R_并+R_{PB}=5\ \Omega +\dfrac{1}{2}×12\ \Omega=11\ \Omega$。(3)滑动变阻器的滑片$P$滑至中点时,干路电流为$I=\dfrac{U}{R}=\dfrac{24\ \mathrm{V}}{11\ \Omega}=\dfrac{24}{11}\ \mathrm{A}$,由欧姆定律可得$R_{BP}$两端电压$U_{BP}=IR_{BP}=\dfrac{24}{11}\ \mathrm{A}×\dfrac{1}{2}×12\ \Omega=\dfrac{144}{11}\ \mathrm{V}$,根据串联电路电压规律可得并联部分电路两端电压$U_并=U-U_{BP}=24\ \mathrm{V}-\dfrac{144}{11}\ \mathrm{V}=\dfrac{120}{11}\ \mathrm{V}$,根据并联电路电压规律以及欧姆定律可得,滑动变阻器的滑片$P$滑至中点时,电流表的示数为$I_\mathrm{A}=\dfrac{U_1'}{R_1}=\dfrac{U_并}{R_1}=\dfrac{\dfrac{120}{11}\ \mathrm{V}}{30\ \Omega}≈0.36\ \mathrm{A}$。
解析
【分析】
1. 第(1)问:先判断滑片在B端时的电路连接,此时R₁与滑动变阻器全部电阻并联,电流表测R₁支路电流,利用并联电路电压特点和欧姆定律即可计算电源电压。
2. 第(2)问:滑片在中点时,滑动变阻器分为AP、PB两段,电路为R₁与AP段并联后再与PB段串联,先算AP段电阻,再求R₁与AP段的并联电阻,最后加上PB段电阻得到总电阻。
3. 第(3)问:先由电源电压和总电阻算干路电流,再求PB段电压,根据串联电压规律得并联部分电压,最后用欧姆定律计算R₁支路电流(即电流表示数)。
【解析】
(1) 当滑片P移到B端时,R₁与滑动变阻器最大阻值R_AB=12Ω并联,电流表测R₁的电流I₁=0.8A。
根据并联电路电压特点,电源电压U=U₁,由欧姆定律得:
U = I₁R₁ = 0.8A × 30Ω = 24V。
(2) 滑片P滑至中点时,AP段和PB段电阻均为R_AP=R_PB=(1/2)×12Ω=6Ω。
电路为R₁与R_AP并联后再与R_PB串联,先算并联电阻:
R并 = (R₁×R_AP)/(R₁+R_AP) = (30Ω×6Ω)/(30Ω+6Ω) = 5Ω。
总电阻R总 = R并 + R_PB =5Ω +6Ω=11Ω。
(3) 滑片在中点时,干路电流I=U/R总=24V/11Ω。
PB段电压U_PB=I×R_PB=(24/11 A)×6Ω=144/11 V。
并联部分电压U并=U - U_PB=24V -144/11 V=120/11 V。
电流表示数I_A=U并/R₁=(120/11 V)/30Ω≈0.36A。
【答案】
(1)24 V;(2)11 Ω;(3)0.36 A
【知识点】
并联电路特点、串联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题考查电路动态分析,需明确不同滑片位置的电路连接方式,结合串并联规律和欧姆定律计算,重点考查学生电路分析与公式应用能力。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问:先判断滑片在B端时的电路连接,此时R₁与滑动变阻器全部电阻并联,电流表测R₁支路电流,利用并联电路电压特点和欧姆定律即可计算电源电压。
2. 第(2)问:滑片在中点时,滑动变阻器分为AP、PB两段,电路为R₁与AP段并联后再与PB段串联,先算AP段电阻,再求R₁与AP段的并联电阻,最后加上PB段电阻得到总电阻。
3. 第(3)问:先由电源电压和总电阻算干路电流,再求PB段电压,根据串联电压规律得并联部分电压,最后用欧姆定律计算R₁支路电流(即电流表示数)。
【解析】
(1) 当滑片P移到B端时,R₁与滑动变阻器最大阻值R_AB=12Ω并联,电流表测R₁的电流I₁=0.8A。
根据并联电路电压特点,电源电压U=U₁,由欧姆定律得:
U = I₁R₁ = 0.8A × 30Ω = 24V。
(2) 滑片P滑至中点时,AP段和PB段电阻均为R_AP=R_PB=(1/2)×12Ω=6Ω。
电路为R₁与R_AP并联后再与R_PB串联,先算并联电阻:
R并 = (R₁×R_AP)/(R₁+R_AP) = (30Ω×6Ω)/(30Ω+6Ω) = 5Ω。
总电阻R总 = R并 + R_PB =5Ω +6Ω=11Ω。
(3) 滑片在中点时,干路电流I=U/R总=24V/11Ω。
PB段电压U_PB=I×R_PB=(24/11 A)×6Ω=144/11 V。
并联部分电压U并=U - U_PB=24V -144/11 V=120/11 V。
电流表示数I_A=U并/R₁=(120/11 V)/30Ω≈0.36A。
【答案】
(1)24 V;(2)11 Ω;(3)0.36 A
【知识点】
并联电路特点、串联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题考查电路动态分析,需明确不同滑片位置的电路连接方式,结合串并联规律和欧姆定律计算,重点考查学生电路分析与公式应用能力。
【难度系数】
0.6
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