如图甲所示电路，小灯泡额定电压为5V，滑动变阻器、允许通过的最大电流均为1A，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，电源电压U保持不变。断开开关，闭合开关、，的滑片从最右端逐渐滑向最左端过程中，小灯泡始终正常发光；保持的滑片在最左端不动，断开开关，闭合开关S、，在保证所有元件安全的情况下，将的滑片从最右端向左进行最大范围移动。图乙中A~B是移动滑动变阻器的滑片过程中电流表和电压表的示数关系图象，C~B是移动滑动变阻器的滑片过程中电流表和电压表的示数关系图象。（本题中小灯泡阻值会随着温度变化而变化）求：

1. 如图甲所示电路，小灯泡额定电压为5V，滑动变阻器 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 允许通过的最大电流均为1A，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，电源电压U保持不变。断开开关 $\text{[math]}$ ，闭合开关 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的滑片从最右端逐渐滑向最左端过程中，小灯泡始终正常发光；保持 $\text{[math]}$ 的滑片在最左端不动，断开开关 $\text{[math]}$ ，闭合开关S、 $\text{[math]}$ ，在保证所有元件安全的情况下，将 $\text{[math]}$ 的滑片从最右端向左进行最大范围移动。图乙中A~B是移动滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的滑片过程中电流表和电压表的示数关系图象，C~B是移动滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的滑片过程中电流表和电压表的示数关系图象。（本题中小灯泡阻值会随着温度变化而变化）求：

(1) 电源电压U；

(2) 滑动变阻器 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的最大阻值；

(3) 整个过程中小灯泡工作时消耗的最小功率P。

【考点】

滑动变阻器的原理及其使用; 电路的动态分析;

【答案】

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计算题困难

1. 为了保障安全，潜水员潜水时会佩戴图甲所示深度表。图乙是深度表的工作原理简化电路图，电源电压为6V且恒定不变，定值电阻R₀=10Ω、电压表量程为0～3V，R_P的阻值随水深度变化而变化，其变化关系如图丙所示，R_P允许通过的最大电流为0.5A。求：

(1) 深度表在水面上时，求电路中的电流？

(2) 电压表示数为2.4V时，潜水员下潜的深度？

(3) 在保证电路安全的情况下，该深度表能浸入水中的最大深度？

计算题困难

2. 为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，图甲是原理图．硬质弹簧右端和金属滑片 $\text{[math]}$ 固定在一起 $\text{[math]}$ 弹簧的电阻不计， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 间的摩擦不计 $\text{[math]}$ 定值电阻 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 是一根长为 $\text{[math]}$ 的均匀电阻丝，阻值 $\text{[math]}$ ，电源电压 $\text{[math]}$ ，电流表的量程为 $\text{[math]}$ ．

(1) 当拉环不受拉力时，滑片 $\text{[math]}$ 处于 $\text{[math]}$ 端，闭合开关后电流表的读数是多少？

(2) 小明在电路中连入 $\text{[math]}$ 的目的是什么？

(3) 已知该弹簧伸长的长度 $\text{[math]}$ 与所受拉力 $\text{[math]}$ 间的关系如图乙所示．通过计算说明，开关 $\text{[math]}$ 闭合后，当电流表指针指在 $\text{[math]}$ 处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大？

计算题普通

3. 如图所示是某实验小组设计的电子秤装置，电源电压12V保持不变，R₀为定值电阻，R_x是力敏电阻，其阻值随压力变化的图象如图所示。在电子秤托盘内放一薄壁足够高柱状体容器，容器的重力为20 N（托盘的质量忽略不计），底面积为4×10^-2m²。往容器中注入5cm深的水时，电压表的示数为6V求：（ρ_水=1.0×10³kg/m³ ， g取10 N/kg）

(1) 水对容器底部的压强；

(2) 定值电阻R₀的阻值；

(3) 再将一个体积为6×10^-3m³、底面积为3.2×10^-2m²的柱形物体A放入水中，此时，容器对托盘的压强刚好等于水对容器底部压强的1.5倍，求此时电压表的示数。

计算题困难