题目内容
【题目】如图a所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由B端移动到A端时,测得电阻R1两端的电压与通过电阻R1的电流的变化关系如图b所示。求下列物理量(写明计算过程):
(1)当滑片P移动到B端时电流表的示数。(2)电压表V2示数的变化范围。 (3)R1消耗的功率范围。
【答案】(1)0.5A;
(2)0~8V;
(3)2W~18W
【解析】试题分析:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)当滑片P在B端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,R1两端的电压最小,由图b可知,此时电路中的电流为IB=0.5A,R1 两端的最小电压U1=4V;
(2)当滑片P在A端时,电路为R1的简单电路,V1测电源的电压,此时电路中的电流最大,电压表V2的示数为零,由图b可知,电源的电压U=12V,电路中的最大电流IA=1.5A,当滑片P移动到B端时V2的示数最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,V2的最大示数:U2=U-U1=12V-4V=8V,所以,电压表V2示数的变化范围为0~8V;
(3)当滑片P移动到B端时,R1消耗的电功率最小,则P1小=U1IB=4V×0.5A=2W,当滑片P移动到A端时,R1消耗的电功率最大,则P1大=UIA=12V×1.5A=18W,所以,R1消耗的功率范围2W~18W。
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