1、探究“1”“5”“25”规律的应用一、探究规律如图所示,在串联电路中,电流表与定值电阻上的电压表,若同时达到满偏或者偏转角度相同,则定值电阻R1必定是“1”、“5”、“25”中的一个或者多个。(1)电压表V1取“03 V”的量程,电流表A取“00. 6 A”的量程,若偏转相同角度,则:(2)电压表V1取“03 V”的量程,电流表A取“03 A”的量程,若偏转相同角度,则:(3)电压表V1取“015 V”的量程,电流表A取“00. 6A”的量程,若偏转相同角度,则:(4)电压表V1取“015 V”的量程,电流表A取“03 A”的量程,若偏转相同角度,则:二、典例引领如图所示的电路中,电源电压保持
2、不变,滑动变阻器R2上标有“100 1 A”字样。闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电压表V1的示数为10V,电压表V2的示数为6V。求:(1)定值电阻R1的阻值;(2)此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2;(3)请用定值电阻来替换电阻R1,并选择合适的电表量程。要求:在不更换电表量程的情况下,移动变阻器的滑片P,使所有电表的示数都能达到各自的最大值,且电路能正常工作。第一,符合上述条件的所有可能的定值电阻阻值:_;第二,满足上述要求时,电流表示数的最小值。(请写明理由)解析:(1)(2)P2=U2I2=6V0.5A=3V(3)5或25滑动变阻器最大电流为1 A,所以电流表仅能取小量程当V
3、1取03V,V2取015V,A取00.6A,V1和A同时满偏,则:电流最小时,V2最大,即:U2max=15V,U1min=UU2max=16V15V=1V,此时:,可行。当V1取015V,V2取03V,A取00.6A,V1和A同时满偏,则:电流最小时,V2最大,即:U2max=3V,U1min=UU2max=16V3V=13V,此时:,可行。当V1取015V,V2取015V,A取00.6A,V1和A同时满偏,则:电流最小时,V2最大,即U2max=15V,U1min=UU2max=16V15V=1V,此时:,不可行。综上可知:当V1取03V,V2取015 V时,电流最小为Imin=0.2 A
4、。三、对点演练1.如图所示的电路中,电源电压12V保持不变,滑动变阻器R2上标有“50 2A”字样,闭合开关S后,电路中的电流为0.5A,R2两端电压为3V。求:(1)定值电阻R1的阻值;(2)此时滑动变阻器R2的功率;(3)请用定值电阻来替换电阻R1。要求:将实验室所用的一电流表和一电压表接入电路,移动变阻器的滑片P ,从最左端到最右端的过程中,电压表V与电流表A的指针偏离零刻度线角度始终相同,且电路元件不损坏。求替换电阻R1的阻值,并画出相应的电压表、电流表的连接方式。2.如图所示电路中,电源电压为10V,滑动变阻器R2上标有“100 2A”。 闭合开关S时,电压表的示数为1V,电流表示数
5、为0.1A。求:(1)R1的阻值;(2)R1消耗的电功率;(3)请用定值电阻R3替换电阻R1,并选择合适的电表量程。要求在不更换电表量程的情况下,移动变阻器的滑片P,使两个电表的示数能同时达到各自的最大值,且电路能正常工作。求这时的R3的阻值和滑动变阻器的阻值范围。3.在如图所示的电路中,电源电压为19V保持不变,滑动变阻器R2上标有“100 1A”字样,闭合开关后,电流表示数为0.4A,电压表V2示数为7V。求:(1)电阻R1的阻值;(2)将滑动变阻器的滑片P向左移动,发现三个电表中某一个表的指针达到了满刻度。电路能正常工作,求出此时三个电表的示数及滑动变阻器连入电路的阻值R2的值;(3)现
6、要求在移动变阻器滑片P时使三个电表的示数分别能达到某个量程的最大值,且电路能正常工作。应选择阻值为_的电阻来替换电阻R1;满足上述条件的情况下,求电路中的最小功率。4.在图(a)所示的电路中,电源电压为18V且不变。电阻R1的阻值30,滑动变阻器R2上标有“20 2A”字样。 闭合开关S,电压表的示数为12V。(1)求电流表的示数;(2)求电阻R2连人电路的阻值;(3)若移动变阻器滑片P到某位置时,发现两电表中某一个表的指针达到满刻度,如图(b)或(c)所示。求出此时两电表的示数;现要求在移动变阻器滑片P时两电表的指针均能达到满刻度,如图(b)和(c)所示,小华和小明拟采取如下方法:小华:用5
7、的定值电阻替换电阻R1。小明:用25的定值电阻替换电阻R1。请判断:_的方法能满足题目的要求(选填“小华”“小明”或“小华和小明”)。满足题目要求时,滑动变阻器连入电路的阻值R2的值为_。继续移动变阻器的滑片P,直至电路中电流最小,则两电表指针偏转角度的变化量是_的(选填“相同”或“不同”)。参考答案:1.(1) (2)P2=U2I2=3V0.5A=1.5W(3)电压表与电流表偏转角度始终相同,则电压表一定接在 R1两端,且R1的阻值一定为1、5或25。因为R1为1或5,则当滑动变阻器阻值为0吋,I2A,不行;故R1=25。2. P1= U1I1=1V0.1 A =0.1W电源电压为10 V,
8、则电压表量程为03V;因滑动变阻器标有“100 2A”,则电流表量程为00.6A,当电流表最大Imax=0.6A时,R2最小R2min= RminR3=R3=5= 11.7所以:11.7R21003. (2)若V1满偏,即U2max=15V,此时:U1=UU2=19V15V=4V,舍若A满偏Imax=0.6A,则U1max=I1maxR1=0.6A30=18V15V,舍若V1偏U1max=15V,则,可行(3)因V1只能选015V,A只能选00.6A,要同时满偏,则当V2满偏,即U2max=15V时,总电流最小,此时U1min=UU2max=19V15V=4V,Pmin=UImin=19VA=3.04W)4.(1)(2)R2= RR1=R1=30= 15(3)若电流表满刻度,即Imax=0.6A,此时,U1=I1R1=0.6A30=18V15V,不可行若电压表满刻度,即U1max=15V,此时,可行小明;R2= RR1=R1=25= 5相同