题目内容
如图所示电路,电源电压不变.闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V,电路中的电流为
A;当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数变为6V,在15s内定值电阻R1产生的热量为60J.则下列结果正确的是( )
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9 |
分析:由电路分析可知,R1与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压.
(1)当滑片P置于变阻器的中点时,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻,进一步求出滑动变阻器的最大阻值;
(2)当滑片P置于变阻器的b端时,根据欧姆定律求出电路中的电流,根据Q=I2Rt求出R1的阻值,根据欧姆定律和串联电路的电压特点求出电源的电压,根据P=I2R求出R1先后两次消耗的电功率之比.
(1)当滑片P置于变阻器的中点时,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻,进一步求出滑动变阻器的最大阻值;
(2)当滑片P置于变阻器的b端时,根据欧姆定律求出电路中的电流,根据Q=I2Rt求出R1的阻值,根据欧姆定律和串联电路的电压特点求出电源的电压,根据P=I2R求出R1先后两次消耗的电功率之比.
解答:解:由电路分析可知,R1与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压.
(1)当滑片P置于变阻器的中点时,
根据欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路中的电阻:
R中=
=
=4.5Ω,
滑动变阻器的最大阻值:
R=2R中=2×4.5Ω=9Ω,故C不正确;
(2)当滑片P置于变阻器的b端时,
电路中的电流:
I2=
=
=
A,
根据Q=I2Rt可得,R1的阻值:
R1=
=
=9Ω,故B正确;
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴电源的电压:
U=U1+UR=I2R1+UR=
A×6Ω+6V=10V,故A不正确;
∵P=I2R,
∴R1先后两次消耗的电功率之比:
P1:P1′=I12R1:I22R1=I12:I22R1=(
A)2:(
A)2=16:9,故D不正确.
故选B.
(1)当滑片P置于变阻器的中点时,
根据欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路中的电阻:
R中=
UR |
I1 |
4V | ||
|
滑动变阻器的最大阻值:
R=2R中=2×4.5Ω=9Ω,故C不正确;
(2)当滑片P置于变阻器的b端时,
电路中的电流:
I2=
UR |
R |
6V |
9Ω |
2 |
3 |
根据Q=I2Rt可得,R1的阻值:
R1=
Q1 |
I22t |
60J | ||
(
|
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴电源的电压:
U=U1+UR=I2R1+UR=
2 |
3 |
∵P=I2R,
∴R1先后两次消耗的电功率之比:
P1:P1′=I12R1:I22R1=I12:I22R1=(
8 |
9 |
2 |
3 |
故选B.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、焦耳定律、电功率公式的灵活应用,分清各支路之间的关系是解题的关键.
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