题目内容
【题目】如图所示,电源电压保持不变,如果闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P从a端移至距离b端 ab处的过程中,电流表示数的变化范围是0.2A﹣0.6A,电压表示数的变化范围是1.0V﹣3.0V,那么R0的阻值是Ω,该电路消耗的总功率的变化范围是 .
【答案】5;1.8W~5.4W
【解析】解:(1)滑动变阻器和定值电阻串联在电路中,电压表测定值电阻R0两端的电压,电流表测通过电路的电流.
当滑动变阻器的滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路的为最大阻值,R、R0串联,电流表和电压表的示数最小,
则由欧姆定律得:
R0= = =5Ω.(2)当滑动变阻器的滑片P在a端时,由串联电路的特点和欧姆定律得:
电源电压U=U最小+UR1=U最小+I最小×R=1.0V+0.2A×R﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑动变阻器的滑片P在移至距离b端 ab处时,滑动变阻器接入电路的电阻为 R,电流表的示数为0.6A,
电源电压U=U最大+UR2=U最大+I最大× R=3.0V+0.6A× R﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②得:U=9V,R=40Ω;
则P最小=UI最小=9V×0.2A=1.8W,
P最大=UI最大=9V×0.6A=5.4W.
所以,总功率的变化范围是1.8W~5.4W.
所以答案是:5;1.8W~5.4W.
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识,掌握欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR),以及对电功率的计算公式的理解,了解计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R.
【题目】甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”.实验室提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω 2A”和“50Ω 1A”),小灯泡一只(正常发光时电压为2.5V),导线若干.
(1)甲小组探究“电流与电压的关系”: ①请你根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整 .
②他们将5Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是(写出一条即可).
③排除故障后进行实验得到的数据如下表,由此可得到的实验结论是 .
电压U/V | 1.0 | 1.5 | 3.0 |
电流I/A | 0.2 | 0.3 | 0.6 |
(2)乙小组探究“电流与电阻的关系”: ①将5Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5V,并记下相应的电流值.当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,滑片应向(填“左”或“右”)端移动.
②为了完成用四个定值电阻进行的实验,应选择滑动变阻器的规格是 .
③他们用小灯泡替换定值电阻,移动滑片,使小灯泡正常发光,电流表示数如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻约为Ω(保留一位小数).