初中物理电学难题及解析

1 如图 25 所示电路 电源两端电压保持不变 当开关S1闭合 S2断开 滑动变阻器的滑片P移到A端时 R3的电功率为P3 电流表的示数为 I1 当开关S1断开 S2闭合时 R3的电功率为P3 电流表的示数为 I2 已知P3 P3 9 25 1 求电流表的示数I1与I2的比值 2 当开关S1 S2都断开 滑动变阻器的滑片P在中间某位置 C 时 变 阻器接入电路的电阻为Rc 电压表 V1的示数为U1 电压表 V2的示数为 U2 已知U1 U2 3 2 Rc的电功率为 10 这时R3的电功率为P 通过闭 合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片 会形成不同的电路 电路消耗的 最大功率与电路消耗的最小功率之比为 3 1 求R3的电功率P 解解 1 1 当开关当开关S S1 1闭合 闭合 S S2 2断开 变阻器的滑片移到断开 变阻器的滑片移到B B 端时 等效电路如图甲所示 当开关端时 等效电路如图甲所示 当开关S S1 1断开 断开 S S2 2 闭合时 等效电路如图乙所示 闭合时 等效电路如图乙所示 25 9 3 2 2 3 2 1 3 3 RI RI P P 5 3 2 1 I I 2 2 当开关 当开关S S1 1 S S2 2都断开 变阻器的滑片在都断开 变阻器的滑片在C C点点 时 等效电路如图丙所示 时 等效电路如图丙所示 2 3 2 1 U U 2 3 1 13 C RR RR 3 3R R1 1 3 3 R RC C 2 2R R 2 2R R1 1 2 2R R R R1 1 3 3 R RC C 电源两端电压一定 在甲 乙电路中 根据电源两端电压一定 在甲 乙电路中 根据U U IRIR I I1 1 R R R RB B I I2 2 R R R R1 1 3 3R RB B 2 2R R 5 5R R1 1 电路消耗功率最大应为开关电路消耗功率最大应为开关S S1 1 S S2 2都闭合 只有都闭合 只有 R R3 3接入 消耗功率最小应为接入 消耗功率最小应为R R3 3 R R1 1 滑动变阻器 滑动变阻器 R RB B全部串联接入电路 全部串联接入电路 电路总电压电路总电压U U一定一定 最小 最大 P P B RRR U R U 13 2 3 2 1 3 3 13 R RRR B 2 2R R3 3 R R1 1 R RB B 根据根据 式式 可得可得 R R3 3 2 2R RC C 在丙电路中 电流一定 在丙电路中 电流一定 1 2 3 CC R R P P P P 2 2P PC C 2 102 10 2020 1 1 分分 1 1 分分 1 1 分分 1 1 分分 1 1 分分 1 1 分分 1 1 分分 用其它方法解用其它方法解 题 过程结论题 过程结论 正确给分 正确给分 2 如图 19 所示电路电源两端电压恒定 定值电阻R1 15 忽略灯丝电 阻值RL随温度的变化 只断开开关 S3时 电流表的示数为I 只闭合开 关S2时 电压表示数为U1 电流表的示数为I1 0 4A 只断开开关S1 并把电阻箱R2接入电路的电阻值调整为原来的一半时 电压表的示数为 U2 电流表的示数为I 2 若U1 U2 7 10 I I 2 2 1 求 1 灯泡L的电阻 2 在上面的三个电路状态中 电路消耗的最大电功率 图 19 解 只断开关 S3 电流表的示数为 I 等效电路如图 7 甲所示 只闭合开关 S2 电流表的示数为 I1 等效电路如图 7 乙所示 只断开开关 S1 电阻箱接入电路的电阻为原来的一半 等效电路如 图 7 丙所示 U R1 R2 U I U1 R1R2 U I2 RL I1 RL 甲乙 丙 即 2 1 U U 10 7 U U1 10 7 图乙中 1 分 又 U UL 10 3 L R RR 21 3 7 2 I I 1 2 L R RR 21 2 1 1 2 则得 21 21 2 1 RR RR 6 7 则 R2 6 1 分 2 2 2 1 15 15 R R 6 7 将 R2 6 代入 式得 RL 9 2 分 由图乙 U I R1 R2 RL 0 4A 15 6 9 12V 1 分 2 根据 P 电路中总电压不变 当电路中电阻最小时 电功率最 R U 2 大 由甲 乙 两三图分析 图甲电功率最大 P 16W 2 分 R U 2 9 12 2 V 注 三个电路全对给 1 分 R1 R2 S1 S2 P 图 19 3 某校的同学们在研究电路消耗的电 功率与电阻的关系时设计了如图 19 所 示的电路 滑动变阻器的最大阻值为 R 当滑动变阻器的滑片 P 置于最左 端时 只闭合开关 S1 滑动变阻器的 功率为 P3 电压表的示数为 U1 电路 中的电流为 I1 当滑动变阻器的滑片 P 置于最左端时 只闭合开关 S2时 滑 动变阻器的功率为 P3 电压表的示 数为 U2 电路中的电流为 I2 此时电 路的总电功率为 4 W 已知 8 3 2 1 U U 电路中电源两端电压保持不 4 9 3 3 P P 变 6 分 1 求 I1 与 I2 之比 2 请你计算出电阻 R1与电阻 R2的比值 3 请你回答 如何通过开关的断开与闭合以及滑动变阻器 滑片位置的改变 使整个电路消耗的总电功率最大 并请 你计算出这个总电功率 解 1 滑动变阻器的滑片 P 置于最左端时 只闭合开关 S1 等 效电路如图 甲 所示 2 滑动变阻器的滑片 P 置于最左端时 只闭合开关 S2 等 效电路如图 乙 所示 3 滑动变阻器的滑片 P 置于最右端时 开关 S1 S2都闭合 等效电路如图 丙 所示 电路消耗的电功率达到最大 值 P 三个电路图正确 1 分 由图甲 图乙得 1 分 3 2 3 2 3 3 RI RI P P 4 9 I I 2 3 1 2 1 2 1 RI IR U U 8 3 2 1 R R 4 1 分 U 一定 R 2 R2 3 R1 I I 2 3 31 32 RR RR R 5R1 1 分 由图 乙 丙 U 一定 P P1 P2 45W 2 分 总总 P R RR 2 32 1 32 P R RR 总总 P 4 9 9 P 图 25 R1 R2 S1L S2 V V1 V2 V 4 如图25所示电路 设电源电压不变 灯丝电阻不随温度变化 当只闭合开关S1时 电流表的示数是 I1 当只闭合开关 S2时 电流表的示数是 I2 当断开 S1 S2时 电流 表的示数是 I3 电压表 V1 V2示数之比为 2 1 此时 RL消耗 的电功率为 0 24W 当开 关 S1 S2闭合时 灯 L 正常发光 电流表的示数为 I4 已知 I1 I2 2 1 求 1 电阻 R1与 R2之比 2 电流 I3与 I4之比 3 灯 L 的额定功率 38 解 S1闭合 电路如图 S2闭合 电路如图 S1 S2断开 电路如图 S1 S2闭合 电路如图 1 由图 有 1 2 22 1 R R I I L 1 2 1 21 2 1 R RRR U U L 1 3 2 1 R R 2 由图 得 11 1 6 11 6 2 2 4 3 R R R R I I 串 并 3 3 1 L 串 R R U UL 9 1 2 2 U U p pL L 额 Wpp16 2 9 L 额 说明 其它方法正确给分 I1 图 甲 R2 I2 图 甲 I3 R1 RL 图 甲 U2 R2 I4 图 甲 R1 R2 5 现有一阻值不变的纯电阻元件 R0 标有 6V 1 8W 字样 由于电路 元件 R0的实际电阻值与其标准值之间可能存在差异 所以导致所标的额 定功率值有可能不准 如果电路元件实际电阻值与其标准电阻值之间的 差异超过 1 5 欧 则该电路元件将不能使用 检测人员为检测该电路元件 是否合乎标准 设计了如图所示的检测电路 已知电路中电流表的量程为 0 0 6A 电压表的量程为 0 3V 滑动变阻器标有 20 1A 的字样 1 请根据电路元件上所标的额定电压和额定功率 算出电路元件 的标准电阻值 2 若电路元件的额定功率刚好是 1 8W 则电路中允许通过的最大 电流是多大 电源电压不能超过多少伏 3 某次元件检测时 检测人员闭合开关 S 移动滑动变阻器的滑片 当电流表示数为 0 22A 时 电压表的示数为 2 42V 当电流表的示数为 0 25A 时 电压表的示数为 1 85V 请通过计算判断所检测的电路元件是 否可以使用 实际检测时 滑动变阻器的 滑片是否能滑至最左端 说出理由 解 1 由 P额 U额 2 R0得 R0 U 额 2 P 额 6V 2 1 8W 20 2 电路元件的额定电流 I额 P额 U额 1 8W 6V 0 3A 与电流表允许通过的最大电流相比较 可确定电路中允许通过的 最大电流是 0 3A 为保证定值电阻不被损坏 其两端电压最大为其额定电压 即 U0m 6V 滑动变阻器两端电压最大为 3V 电压表的量程为 0 3V 即 URm 3V 电源电压的最大值 Um U0m URm 6V 3V 9V 3 在实际检测时电源电压不变 由串联电路的电压特点和题意 可列出方程组 U 2 42 0 22R0 U 1 85 0 25R0 联立 解得 R0 19 U 6 6V 因为 20 19 1 1 5 所以检测的电路元件可以使用 若滑动变阻器的滑片滑至最左端 元件 R0两端电压等于电源电 压 6 6V 超过其额定电压 会损坏电路元件 故不能 6 热熔胶是生产中常用的粘合剂 它在常温下是固体 熔化后再冷却就 能将物体牢牢地粘合在 起 图 21 甲是热熔胶枪 简称 胶枪 的外形 其内部有两只相同的 PTC 加热元件 电路如图 21 乙所示 单只 PTC 加 热元件的电阻与温度的变化关系如图 21 丙所示 胶枪扳机松开时 开关 Sl断开 开关 S2的触片与 b 触点接通 若此时接通电源 胶枪就进入预 热状态 约 60s 后热熔胶熔化成的胶液温度达到正常工作温度 170 210 此后 若扣动扳机 胶枪就进入正常工作状态 固体胶条向前 挤压 开关 S1闭合 开关 S2的触片与 a 触点接通 枪口冒出温度为 170 210 的胶液 在近似计算时 可以认为胶液的温度与 PTC 加热 元件的温度相同 接通电源 120 s 后 问 1 胶枪在预热过程中消耗的最大功率是多大 2 假设胶枪在温度为 170 的条件下工作 200s 它产生热量的 80 被 胶条吸收 在这过程中胶条吸收了多少热量 3 胶枪正常工作时的最小电流是多少 解 1 胶枪预热时 R1和 R2串联 当电阻最小时 即 R1 R2 1000 胶枪消耗的功率最大 此时电路的总电阻 R R1 R2 1000 1000 2000 最大功率 P UI U2 R 220V 2 2000 24 2W 2 胶枪正常工作时 R1和 R2并联 由图丙可知 当温度为 170 R1 R2 1600 此时电路的总电阻 R R1R2 R1 R2 R1 2 800 使用200s 胶枪消耗的电能 W U2t R 220V 2 200s 800 12100J 胶条吸收的热量 Q W 12100J 80 9680J 3 胶枪正常工作时 R1和 R2并联 当电阻最大时 即 R1 R2 2200 电流最小 此时电路的总电阻 R R1 2 1100 最小电流 I U R 220V 1100 0 2A 7 小明发现自己家汽车照明大灯的灯泡内有两根灯丝 一根是功率较小 的近光灯丝 主要用于照亮前方较近的路面 另一根是功率稍大的远光灯 丝 主要用于照亮前方较远的路面 当控制手柄拨到 近光 位置时 近光 灯丝正常发光 当控制手柄拔到 远光 位置时 近光灯丝和远光灯丝同时 正常发光 该灯泡上标有 l2V 60W 54W 的字样 通过计算回答 1 当控制手柄拨到 近光 位置时 通过近光灯丝的电流多大 2 近光灯丝正常发光时的电阻多大 3 小明爸爸驾车在郊区道路上行驶 将控制手柄拨到并保持在 远光 位置 5 分钟 这段时间内一个照明大灯消耗的电能是多少焦 4 说明这种灯泡内两根灯丝在电路中的连接方式 并简述理由 解 1 当控制手柄拨到 近光 位置时 只有近光灯丝工作 且 P近 54W 由公式 P UI 得 通过近光灯丝的电流 2 由公式得 I 得 近光灯丝正常发光时的电阻 R U R近 7 2 A5 4 V12 近 I U 3 当控制手柄拔到 远光 位置时 近光灯丝和远光灯丝同时 正常发光 总功率 P P远 P近 60W 54W 114W t 5min 300s 由公式 P 得 这段时间内一个照明大灯消耗的电能 W Pt 114W 300s 34200J 4 这种灯泡内两根灯丝是并联的 因为近光灯丝既可以单独 正常发光 也可以和远光灯丝同时正常发光 所以它们是并联的 8 如图甲是一种 闯红灯违法证据模拟记录器 的工作原理图 当光控 开关接收到红光时 开关自动闭合 且当压敏电阻受到车的压力 它的阻 值变化 变化规律如图乙所示 引起电流大于或等于 0 06A 时 继电器的衔 铁就被吸下 工作电路中的电控照相机工作拍摄违规车辆 光控开关未受 到红光照射自动断开 衔铁没有被吸引 工作电路中的指示灯发光 已知 控制电路电压为 6V g 取 10N kg 求 1 一辆质量为 400kg 的车闯红灯时 控制电路中的电流恰好是 0 06A 被 拍照 此时压敏电阻的阻值是多大 2 电磁继电器线圈电阻是多少 3 一辆质量是 1 2t 的汽车违规闯红灯时压敏电阻消耗的电功率是多少 4 图丙是一种 超速违法证据模拟记录器 的示意图 如果某一路段要 求时速不超过 60km h 当汽车先后通过两个感应线圈上方的时间间隔小 于 0 5s 时 拍摄系统才会被激活而拍下超速汽车的照片 则两个线圈之 间的距离应设计为多少 解 1 400kg 的车对压敏电阻的压力 F1 G1 m1g 400kg l0N kg 4000N 由图像可知 此时压敏电阻的阻值是 R1 90 2 I R U 此时控制电路中的总电阻 R 100 I U A V 06 0 6 继电器线圈的电阻 R线圈 R R1 100 90 10 3 1 2t 的车对压敏电阻的压力 F2 G2 m2g 1200kg l0N kg 12000N 由图像可知 此时压敏电阻的阻值是 R2 30 此时控制电路中的电流 I 0 15A 线圈 RR U 2 1030 V6 U2 I2R2 I R2 0 15A 30 4 5V 此时压敏电阻消耗的电功率 P2 U2I2 4 5V 0 15A 0 675W 4 v 60km h 16 7m s 两个感应线圈之间的距离 S vt 16 7m s 0 5s 8 35m 说明 第四问结果为 8 33m 也对 9 小伊妈妈为了改善早餐的营养 买了一台全自动豆浆机 如图 A 所 示 图 B 是豆浆机的主要结构 中间部位是一个带动刀头的电动机 用 来将原料进行粉碎打浆 外部是一个金属圆环状的电热管 负责对液体加 热煮沸 图 C 是这个豆浆机的主要技术参数 图 D 是豆浆机正常工作做 一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的 P t 图象 1 豆浆机正常工作时 通过电热管的电流是多大 2 若实际电压为 200V 时电热管的实际功率是多少 3 豆浆机正常工作做一次豆浆 总共消耗的电能是多少度 解 1 P UI 电热管正常工作的电流为 I 5 5A 2 I U R 电热管的电阻为 R 40 电热管的实际功率为 P实 1000W 3 由 P t 图象可知 豆浆机正常工作做一次豆浆 加热时间是 12min 电机打浆时间是 2min P W t 豆浆机正常工作做一次豆浆消耗的电能 W P1t1 P2t2 1210W 720s 120W 120s 885600J 0 246kW h 答 1 豆浆机正常工作时 通过电热管的电流是 5 5A 2 若实际电压为 200V 时电热管的实际功率是 1000W 3 豆浆机正常工作做一次豆浆 总共消耗的电能为 0 246kW h 10 某物理兴趣小组探究电子磅秤的工作原理 设计图 l5 甲所示的电路 主要部件是电流表 A 和压力传感器 R1 相当于电阻值随受到的压力大小而 变化的可变电阻 压力传感器 R1与受到的压力 F 的关系如图 l5 乙所示 秤盘与压杠质量均忽略不计 电源电压 U 12V R2 18 求 1 秤盘上不放重物时压力传感器的电 阻 R1 30 此时电流表示数是多 少 A R2消耗的功率是多少 W 2 电流表示数为 0 5A 时 秤盘上物体重为多少 N 解 1 由甲图可知 R1和 R2串联 电路总电阻 R R1 R2 30 18 48 R2消耗的功率 P2 I2R2 0 25A 2 l8 1 125W 或 1 13W 2 电流表示数为 0 5A 时 电路的总电阻 R 24 I U A V 5 0 12 R1 R R2 24 18 6 由图乙可知 G F 40N 11 现有四个电学元件 电流表 A 电压表 V 阻值为 4 的电阻 R1和阻 值为 6 的电阻 R2 某物理兴趣小组要设计四个不同的电路 如图甲 乙 丙 丁所示 要求每个电路必须用到上述四个元件中的任意三个 每个电 路消耗的总功率分别为 P甲 P乙 P丙 P丁 且 P甲 P乙 P丙 P 丁 电源电压恒为 6V 各元件无故障且电路都能正常工作 1 甲电路如图所示 闭合开关 问 该电路中电流表示数 I甲及电路消 耗的总功率 P甲分别是多大 2 请你按要求完成另外三个电路的设计 将元件符号填入图中即可 解 1 由欧姆定律得 I1 1 5A I2 1A 4 V6 1 R U 6 V6 2 R U I甲 I1 I2 1 5A 1A 2 5A P甲 U I甲 6V 2 5A 15W 说明 也可算出总电阻 再算出总电流 最后计算总功率 2 根据 P U2 R 可知 电压一定时 总功率与总电阻成反比 已知 P甲 P乙 P丙 P丁 则总电阻的关系是 R甲 R乙 R丙 R 丁 即甲并联 乙单独接 R1 丙单独接 R2 丁图 R1与 R2串联 再考虑元件的连接无故障并使电路正常工作 设计的电路如图所 示 乙丙 丁 12 把一个规格为 6V 3W 的小灯泡与一定值电阻 R 串联 如图甲所示 电源电压为 9V 不变 此时 小灯泡恰好正常发光 不考虑小灯泡电阻受温度的 影响 求 1 小灯泡正常发光时的电阻 2 定值电阻 R 的阻值 3 若将它们并联在另一电压为 U 的电源两端 如图乙所示 此时小灯泡的实际功率恰好是其额定 功率的 1 4 则通电 5min 定值电阻 R 产生的热 量 解 1 灯泡正常发光时的电压为 6V 功率为 3W 根据 P额 U额 2 RL 可得灯泡正常发光时的电阻 RL U额 2 P 额 6V 2 3W 12 2 因为此时小灯泡恰好正常发光 电路中的电流恰好等于其额 定电流 I I额 P额 U额 3W 6V 0 5A 根据串联电路的电压特点 可计算定值电阻两端电压 UR U UL 9V 6V 3V 定值电阻 R 的阻值 R UR I 3V 0 5A 6 3 乙图灯泡 L 与定值电阻 R 并联 已知此时小灯泡的实际功率恰好是其额定功率的 1 4 即 P实 P 额 4 3W 4 0 75W 根据 P实 U实 2 RL可得 0 75W U 实 2 12 解得 U 实 3V 并联电路中各支路两端的电压相等 通电 5min 定值电阻 R 产生的热量 QR WR t t 5 60s 450J 13 如图甲所示是某生产流水线的产品输送计数装置示意图 其中 S 为 激光源 R2为保护电阻 R1为光敏电阻 每当产品从传送带上通过 S 与 R1之间时 射向光敏电阻的光线会被产品挡住 R1阻值变大 现让水平 传送带匀速前进 输送边长为 0 1m 质量为 0 6kg 的正方体产品 光敏 电阻两端的电压随时间变化的图象如图乙所示 1 求此产品对传送带的压强 g 取 10N kg 2 从图中读出每一产品受到激光照射的时间 并求出产品的运动速度 3 已知电源电压恒为 6V 保护电阻 R2的阻值为 40 求传送带输送 产品过程中光敏电阻 1h 消耗的电能 解 1 产品对传送带的压力 F G mg 0 6kg 10N kg 6N 产品对传送带的压强 P 600Pa 2 已知射向光敏电阻的光线被产品挡住时 R1阻值变大 其 两端电压将变大 由图象可知 无光照射的时间 t 0 2s 产品受到激光照射的时间 为 0 4s 产品的速度 v 0 5m s 3 R1与 R2串联 有激光照 R1时 由图象可得 U1 2V U2 U U1 6V 2V 4V I 0 1A R1无激光照时 由图象可得 U1 4V U2 U U1 6V 4V 2V I 0 05A 由图象可知 每经过 0 6s 就有一个产品通过计数装置 其中 0 4s 有光照射 电阻 R1消耗的电能 W1 U1It1 2V 0 1A 0 4s 0 08J 其中 0 2s 无光照射 电阻 R1消耗的电能 W1 U1 I t2 4V 0 05A 0 2s 0 04J 因此每经过 0 6s 电阻 R1消耗的电能为 W W1 W1 0 08J 0 04J 0 12J 1h 3600s 则光敏电阻 R1在 1h 内消耗的电能为 W总 0 12J 720J 14 2013 山东聊城市 如图所示电路中 电源电压不变 R1 20 滑动变阻器 R2的最大阻值为 60 小灯泡 L 的额定电压为 5V 电流表 的量程 0 0 6A 或 0 3A 只闭合 S2时 电流表的示数为 0 4A 只闭合 S3 且变阻器的滑片 P 在正中点时 电流表的示数为 0 3A 不考虑温度 对灯丝电阻的影响 1 电源电压和灯丝电阻 2 只闭合 S3时 要使小灯泡 L 正常发光 变阻器 R2连入电路的阻值 3 闭合 S1 S2 S3 为保证不损坏电流表 变阻器 R2的阻值可调范围和 电流表的变化范围 解 1 设电源电压为 U 灯丝的电阻为 RL 只闭合 S2时 R1与 L 串联 U I1 Rl RL 0 4A 20 RL 只闭合 S3时 R2与 L 串联 U I2 RL 2 2 R 0 3A 30 RL 联立 解 得 U 12V RL l0 2 只闭合 S3时 若 L 正常发光 IL 0 5A L L R U 10 5V 所以 R2 14 L L I UU A VV 5 0 512 3 当闭合 S1 S2 S3时 R2与 R1并联 电流表测总电流 R2最大时 总电阻最大 电流表示数最小 Imin I1 I2 0 8A 1 R U 2 R U 20 12V 60 12V 所以电流表接 0 3A 的量程 R2最小时 总电阻最小 电流表示数最大 最大为 3A 由于 R1的电阻不变且电压也不变 所以通过的电流 I1也不变 恒为 0 6A 电流表示数为 3A 时 I I1 3A 0 6A 2 4A 所以 2 I 2 R 2 I U 5 A V 4 2 12 即 R2取值范围为 5 60 电流表的示数范围为 0 8 A 3 A 或 3 A 0 8 A 说明 本题第三问也有其它解法 15 PTC 是一种新型的半导体陶瓷材料 它的发热效率较高 PTC 材料 的电阻随温度变化而变化 如图甲所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料 它的工作电路如图乙所示 电源电压为 220V R0是定值电阻 其阻值不 受温度变化的影响 RT是 PTC 的电阻 电热水壶在刚开始工作时 RT为 24 电路消耗的总功率 1100W 求 1 R0的阻值为多少 2 当 RT的温度为 100 时 RT电阻边为 180 RT的实际功率为 多少 解 1 电热水壶刚开始工作时 RT为 24 RT与 R0串联 由 P U2 R 得电路总电阻 R总 U2 P 220V 2 1100W 44 R0的阻值 R0 R总 RT 44 24 20 2 当 RT的温度为 100 时 RT电阻边为 180 电路总电阻 R总 RT R0 180 20 200 电路中的总电流 I U R总 220V 200 1 1A RT的实际功率 P UTI I2RT 1 1A 2 180 217 8W 16 如图 18 所示电路 电源电压为 6 V 且保持不变 电阻 R1 30 电 流表 A 仅有一个 0 0 6 A 的量程 1 求通过电阻 R1的电流 2 滑动变阻器 R2的滑片 P 在最右端时 R2消耗的功率为 0 72 W 求 R2的最大阻值 3 在保证电流表安全工作的情况下 R2 连入电路的最小阻值是多少 A S R2 R1 P 图图 18 解 1 由图可知 R1与 R2并联 R1两端的电压 U1 U2 U 6V 通过电阻 R1的电流 I1 U1 R1 6V 30 0 2A 2 滑动变阻器 R2的滑片 P 在最右端时 R2接入电路的阻值最 大 由 P2 U22 R2得 R2 U22 P2 6V 2 0 72W 50 3 为保证电流表安全工作 电流表示数最大 0 6A 即 I总 m 0 6A 因为 R1两端的电压不变 其阻值也不变 所以通过 R1的电流 I1 恒为 0 2A 通过滑动变阻器 R2的最大电流 I2m I总 m I1 0 6A 0 2A 0 4A R2连入电路的最小阻值 R2min U2 I2m 6V 0 4A 15 17 某水果自动筛选装置 如图所示 它能将质量小于一定标准的水果 自动剔除 其原理如下 传送带上的水果经过检测点时 使压敏电阻 R 的阻值发生变化 AB 间的电压也随之发生改变 当 UAB 3V 时 机械装 置启动 将质量不达标的小水果推出传送带 实现自动筛选功能 已知 电源电压为 12V R0 20 压敏电阻 R 的阻值随压力变化关系如图所示 求 1 当检测点上没有水果时 电路中的电流是多大 2 不同等级的水果筛选的质量标准是不同的 请你对电路进行改进 使该装置能够方便筛选不同水果 3 当压力改变时 压敏电阻 R 的最大功率是多少 此时在检测点上的 水果质量是多少 提示 y a x b c 则顶点 y c 解 1 由电路图可知 R 与 R0串联 无水果时 F 0N 由图像可得 R 100 电路中的总电 流 U总 R R0 12V 100 20 A 0 1A 2 在电路中串一个滑动变阻器 其它改进有理也可 3 压敏电阻 R 的功率 P UI U总 U I 12 IR0 I 12 20I I 20 I 0 3 1 8 当 I 0 3 时 P最大 1 8W