题目内容
【题目】如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器R′的滑片P在a点时,电流表示数为0.5A,将滑片P从a点移动到最右端的过程中,通过滑动变阻器的电流随电阻变化图象如图乙所示,则电流表的最小示数为A,R=Ω,10s内定值电阻R消耗的电能为J.
【答案】0.3;15;6
【解析】解:由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器R′并联,电流表测干路电流.(1)滑片位于a点时,滑动变阻器接入电路的阻值小,通过滑动变阻器的电流最大,由图乙可知,通过变阻器的最大电流I滑大=0.3A,此时变阻器接入电路中的电阻R滑=10Ω,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I= 可得电源电压:U=U滑=I滑大R滑=0.3A×10Ω=3V,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知:通过R的电流:IR=I﹣I滑大=0.5A﹣0.3A=0.2A,则由I= 可得R的阻值:R= = =15Ω;(2)R消耗的电能WR=UIRt=3V×0.2A×10s=6J.(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,通过滑动变阻器的电流最小,则干路电流最小,由图象可知,通过滑动变阻器的最小电流I滑小=0.1A,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R的电流不变,即IR=0.2A,干路最小电流:I总小=I滑小+IR=0.1A+0.2A=0.3A, 所以答案是:0.3;15;6.
【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),以及对电功的计算的理解,了解电功计算公式:W=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒).