Question

7．如圖所示是檢測(cè)某種電器的電路圖，這種電器上標(biāo)有“6V  1.8w”的字樣（該電器可看作一個(gè)純電阻電器），滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“10Ω 1A”的字樣，電流表的量程為0.6A，電壓表的量程為3V，求：
（1）為了確保電路各部分的安全，在a、b之間所加的電源電壓的 最大值是多少？
（2）如果該電器的電阻變化超過標(biāo)準(zhǔn)值1Ω，則該電器就失去作用．實(shí)際檢測(cè)時(shí)，將一個(gè)電壓恒定的電源加在圖中a、b之間，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，來改變電路中的電流，檢測(cè)如下：

	電流表示數(shù)，A	電壓表示數(shù)
第1次	0.18	1.68
第2次	0.22	0.90

如果不計(jì)檢測(cè)電路對(duì)該電器電阻的影響，你認(rèn)為這個(gè)電器是否可以正常使用？此時(shí)在a、b之間所加的電壓多大？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電器上標(biāo)有“6V 1.8W”的字樣含義求電器的允許通過的電流，并求出電器的電阻大小，當(dāng)變阻器連入電路中的電阻最大時(shí)，比較電壓表示數(shù)與量程的關(guān)系，確定電路允許通過的最大電流，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律確定電路允許的最大電壓；
（2）由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路電壓的規(guī)律列方程，求出測(cè)量的電壓和電器的實(shí)際電阻，并求出電器的電阻變化與已知條件相比較，從而確定正確答案．

解答 解：（1）電器上標(biāo)有“6V 1.8W”的字樣表示額定電壓為6V，額定功率為1.8W，
所以電器額定電流大小I=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{1.8W}{6V}$=0.3A，電阻大小R_電額=$\frac{{U}_{額}}{{I}_{額}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω；
當(dāng)變阻器連入電路中的電阻最大為R_滑大=10Ω時(shí)，
根據(jù)歐姆定律，電壓表示數(shù)為U_示=IR_滑大=.0.3A×10Ω=3V，不超過電壓表量程，
所以電路中允許的最大電流為0.3A，電器兩端的電壓恰好為6V，變阻器全部電阻連入電路中時(shí)的電壓U_滑=3V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，此時(shí)電源電壓的最大值U_大=6V+3V=9V；
（2）設(shè)實(shí)際測(cè)量時(shí)電壓為U，電器的實(shí)際電阻為R_電，
由第1次實(shí)驗(yàn)的記錄的數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路電壓的規(guī)律有：
U=I₁R_電+U₁=0.18A×R_電+1.68V••①；
同理，由第2次實(shí)驗(yàn)的記錄的數(shù)據(jù)有：
U=I₂R_電+U₂=0.22A×R_電+0.90V…②；
由①②得，R_電=19.5Ω，U=5.19V
電器的電阻變化值△R=20Ω-19.5Ω=0.5Ω＜1Ω，這個(gè)電器可正常使用，此時(shí)在a、b之間所加的電壓為5.19V；
故答案為：（1）為了確保電路各部分的安全，在a、b之間所加的電源電壓的 最大值為9V；
（2）這個(gè)電器可正常使用，此時(shí)在a、b之間所加的電壓為5.19V．

點(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)電路規(guī)律及歐姆定律的運(yùn)用，關(guān)鍵是審清題意，根據(jù)表中數(shù)據(jù)列方程，難度較大．