题目内容

【题目】如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻,将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I间的关系图象如图乙所示.求:

(1)滑动变阻器R的最大阻值.
(2)R0的阻值及电源电压.

【答案】
(1)解:当滑片位于a端时,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,此时电路中的电流最小,

由图乙可知,电路中的电流I=0.4A,UR=8.0V,

由I= 可得,滑动变阻器的最大阻值:

R= = =20Ω;


(2)解:因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

所以,电源的电压:

U=I(R0+R)=0.4A×(R0+20Ω),

当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,

由图乙可知,电路中的最大电流I=1.2A,

则电源的电压:

U=IR0=1.2A×R0

因电源的电压不变,

所以,0.4A×(R0+20Ω)=1.2A×R0

解得:R0=10Ω,

电源的电压U=IR0=1.2A×10Ω=12V.


【解析】(1)当滑片位于a端时,变阻器接入电路中的电阻最大时,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,此时电路中的电流最小,根据图乙得出电表的示数,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;(2)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,根据图乙读出电路中的最大电流,根据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即可求出R0的阻值,进一步求出电源的电压.
【考点精析】本题主要考查了欧姆定律及其应用的相关知识点,需要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)才能正确解答此题.

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