题目内容
【题目】如图甲所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P从B端至A端的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的U﹣I图象如图乙所示,求:
(1)R1的电阻;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)整个电路的最大功率。
【答案】(1) 10Ω;(2) 20Ω;(3) 14.4W
【解析】
由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压,电流表测电路中的电流。
(1)由图甲可知,当滑片位于A端时,接入电路中的电阻为零,电路为R1的简单电路,此时电压表V1测电源的电压(V1示数最大),电压表V2被短路(V2示数为0),此时电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流Imax=1.2A,此时N点对应的电压为12V,F点对应的电压为0V,所以,MN是R1的U﹣I图象即电压表V1示数变化的图象,EF是R2的U﹣I图象即压表V2示数变化的图象,且电源的电压U1=12V,由可得,电阻R1的阻值
(2)当滑片位于B端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表V2的示数最大,由图乙可知,此时电路中的最小电流Imin=0.4A,R2两端的最大电压U2=8V,则滑动变阻器的最大阻值
(3)当滑片位于A端时,电路中的电流最大,整个电路的功率最大,则电路的最大功率
P=UI=12V×1.2A=14.4W
答:(1)R1的电阻为10Ω。
(2)滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(3)整个电路的最大功率为14.4W。
【题目】物理兴趣小组小虎、小华、小峻,小薇要测量小灯泡的额定功率,实验室提供的器材有标有“”的小灯泡、电池组电压为、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
小虎所接的实验电路如图甲所示,电路中部分连接不合理,但只需改动一根导线,即使电路连接正确,请你在应改动的导线上打““,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(________)
改正电路后,当小华连接最后一根导线时,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发现连线正确,请你找出实验中操作不当之处:
______;______。
调整后,移动滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值最大。闭合开关,此时电压表示数为1V,电流表示数为则滑动变阻器的最大阻值为______。
移动变阻器的滑片,使电压表的示数为,此时电流表示数如图乙所示,其值______A,小灯泡的额定功率为______。
小虎在实验过程中,移动变阻器滑片时,小灯泡突然熄灭。经判断,电路故障是小灯泡或电流表被烧坏。查找故障时,在不拆开电路的情况下,他把一根导线接在电流表两端,小灯泡仍不发光,可判断电路故障是______。
小峻和小薇把灯泡换成几个定值电阻,更换了学生电源,选用标有“”的滑动变阻器,继续“探究欧姆定律”的实验,小峻先探究电流与电压的关系。闭合开关,移动滑片依次测得5组数据,其中第5次实验中电压表的指针如图丙所示,其示数为______V,他们记录的数据表1所示,分析数据可以得到的结论是:______。
表1电流与电压关系
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压 | 2 | -- | |||
电流 |
表2电流与电阻关系
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
电阻 | 10 | 15 | 20 | 25 |
电流 |
他俩继续探究电流与电阻的关系,先将电源电压调为6V,分别换上多个定值电阻进行探究,数据记录如图表2所示,老师指出其中一组数据是拼凑的,你认为是第______组选填实验序号,理由是实验所用的滑动变阻器的最小阻值太______选填“大”或“小”了。
在不更换滑动变阻器的情况下,可以采取措施______完成这组拼凑数据所对应的实验测量。
A.降低定值电阻两端电压
B.降低电源电压
C.选用够大阻值的定值电阻