如圖所示,電源電壓爲6V且保持不變,開關S閉合前後,電壓表示數變化了2V,電路中電流變化了0.1A.現若將電壓表換成一個
題目:
如圖所示,電源電壓爲6V且保持不變,開關S閉合前後,電壓表示數變化了2V,電路中電流變化了0.1A.現若將電壓表換成一個電流表,則此時電流表的示數爲______A.
解答:
(1)開關斷開時,等效電路圖如圖1所示;開關閉合時等效電路圖如圖2所示.
∵I=
U
R,
∴U1=I1(R2+R3),U2=I2R2,
∵電源電壓一定時,電路中的電阻越大電路中的電流越小,
∴I2-I1=0.1A
∵串聯電路中電阻越大分得的電壓越大,
∴U1-U2=2V,即I1(R2+R3)-I2R2=I1(R2+R3)-(I1+0.1A)R2=2V,
整理可得:I1R3=2V+0.1A×R2--------------①
∵電源的電壓不變,
∴U=I1(R1+R2+R3)=I2(R1+R2)=(I1+0.1A)×(R1+R2),
整理可得:I1R3=0.1A×(R1+R2)------------②
聯立①②可得:R1=20Ω;
(2)將電壓表換成一個電流表時,等效電路圖如下圖所示:
電流表的示數:
I=
U
R1=
6V
20Ω=0.3A.
故答案爲:0.3.
試題解析:
(1)先畫出開關S閉合前後的等效電路圖,根據歐姆定律分別表示出兩電流表的示數,根據串聯電路中電壓一定時,電阻越大電流越小表示出電路中電流的變化,根據串聯電路中電阻越大分得的電壓越大表示出電壓表示數的變化,然後根據串聯電路的特點和歐姆定律表示出電源的電壓,利用電源的電壓不變建立等式,聯立等式即可求出R1的阻值;
(2)將電壓表換成一個電流表時,電路爲R1的簡單電路,電流表測電路中的電流,根據歐姆定律求出電流表的示數.
名師點評:
本題考點: 歐姆定律的應用;串聯電路的電流規律;電阻的串聯;電路的動態分析.
考點點評: 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用,關鍵是表示出電流表和電壓表的示數變化以及利用好電源的電壓不變這一條件.
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