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如图1、2有两个电学黑箱甲、乙,内部均为常见的电学元件,A、B、C、D、E、F均为其外接线柱.甲黑箱的外壳上有一个开关按钮,控制箱内开关,还有一电流表表盘,连接内部电流表,乙黑
题目详情
如图1、2有两个电学黑箱甲、乙,内部均为常见的电学元件,A、B、C、D、E、F均为其外接线柱.甲黑箱的外壳上有一个开关按钮,控制箱内开关,还有一电流表表盘,连接内部电流表,乙黑箱的外壳上有一可左右滑动的滑片,连接箱内滑动变阻器;还有一电压表表盘,连接内部电压表.其中甲黑箱内的结构已经知道,如图3所示,其中R0为定值电阻,已知乙黑箱中存在1个电压表,1个定值电阻,1个滑动变阻器,但是不知道其内部的电路结构.当分别连接表中的接线柱,闭合开关,滑动变阻器的滑片充分滑动,记下电流表、电压表示数,请根据表格中记录的数据推测:
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(1)黑箱甲中的电源电压为___;
(2)黑箱甲内定值电阻R0=___;
(3)滑动变阻器的最大阻值为___;
(4)在图4中画出黑箱乙的内部电路图.
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连接接线柱 | 电流表示数/A | 电压表示数/V |
A连B | 1.2 | 0 |
A连C,B连D | 0 | 6 |
A连C,B连E | 0 | 6 |
A连C,B连F | 0 | 6 |
A连D,B连E | 0.4 | 0 |
A连D,B连F | 0.2-0.4 | 0 |
A连E,B连F | 0.3-1.2 | 0 |
(2)黑箱甲内定值电阻R0=___;
(3)滑动变阻器的最大阻值为___;
(4)在图4中画出黑箱乙的内部电路图.
▼优质解答
答案和解析
(1)当A连C,B连D,电压表示数为6V,电流表示为0,
因当A连C,B连E和A连C,B连F这两种情况下,两表示数均同A连C,B连D时的情况,即电流表示数为0,电压表示数为6V,故CD间或CE间或CF间连有电压表;
故电源电压为:
U=6V--------①;
(2)将电学黑箱甲的AB连接,电流表示数为I=1.2A,结合图3,根据欧姆定律I=
,定值电阻:
R0=
=
-------②;
由①②得,定值电阻R0=5Ω;
(3)A连D,B连E,电流表示数为定值且小于1.2A,根据电阻的串联规律和在电压不变时,电阻越大,电流越小,则可判断DE间有定值电阻,
A连E,B连F,电流表示数变化范围为0.3A-1.2A大于A连D,B连F时电流的示数变化范围0.2A-0.4A,
则可推出乙中的变阻器一定在EF之间,ED之间接定值电阻;
A连E,B连F,电流表示数变化范围为0.3A-1.2A,当变阻器最大电阻连入时,电表示数最小I最小=0.3A,
此时电路的总电阻:
R总2=
=
=20Ω,
根据电阻的串联规律,EF间变阻器的最大电阻:
R滑大=20Ω-5Ω=15Ω;
故可确定故电压表在CD间,
(4)根据上面的分析,黑箱乙的内部电路图如下所示:
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故答案为:(1)6V;(2)5Ω;(3)15Ω;(4)如上所示.
因当A连C,B连E和A连C,B连F这两种情况下,两表示数均同A连C,B连D时的情况,即电流表示数为0,电压表示数为6V,故CD间或CE间或CF间连有电压表;
故电源电压为:
U=6V--------①;
(2)将电学黑箱甲的AB连接,电流表示数为I=1.2A,结合图3,根据欧姆定律I=
U |
R |
R0=
U |
I |
U |
1.2A |
由①②得,定值电阻R0=5Ω;
(3)A连D,B连E,电流表示数为定值且小于1.2A,根据电阻的串联规律和在电压不变时,电阻越大,电流越小,则可判断DE间有定值电阻,
A连E,B连F,电流表示数变化范围为0.3A-1.2A大于A连D,B连F时电流的示数变化范围0.2A-0.4A,
则可推出乙中的变阻器一定在EF之间,ED之间接定值电阻;
A连E,B连F,电流表示数变化范围为0.3A-1.2A,当变阻器最大电阻连入时,电表示数最小I最小=0.3A,
此时电路的总电阻:
R总2=
U |
I最小 |
6V |
0.3A |
根据电阻的串联规律,EF间变阻器的最大电阻:
R滑大=20Ω-5Ω=15Ω;
故可确定故电压表在CD间,
(4)根据上面的分析,黑箱乙的内部电路图如下所示:
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故答案为:(1)6V;(2)5Ω;(3)15Ω;(4)如上所示.
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