题目内容
【题目】如图甲所示电路中,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。则该滑动变阻器的最大阻值是____Ω,电源电压是____V。
【答案】 50 12
【解析】由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图象可知,电路中的最小电流I0.2A时,R1的电功率P1
2W,由P
I2R可得,滑动变阻器的最大阻值:R1
50Ω;(2)由图象可知,当电路中的电流I′
0.4A时,R1的电功率
3.2W,此时R1接入电路的电阻:
20Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I
可得,电源的电压:U
I′(R0
)
0.4A×(R0
20Ω),当电路中的电流I=0.2A时,电源的电压:U
I(R0
R1)
0.2A×(R0
50Ω),因电源的电压不变,所以,0.4A×(R0
20Ω)
0.2A×(R0
50Ω),解得:R0
10Ω,电源的电压:U
I(R0
R1)
0.2A×(10Ω
50Ω)
12V.
点睛:由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,根据图象读出滑动变阻器消耗的电功率,利用PI2R求出滑动变阻器的最大阻值;(2)由图象读出电路中的电流为0.4A时R1的电功率,根据P
I2R求出R1接入电路的电阻,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式求出R0的阻值,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压。
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