题目内容
【题目】如图甲所示电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S.移动滑片P,滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象如图乙所示求
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)R0的阻值和电源电压。
【答案】(1)30Ω;(2)10Ω; 8V。
【解析】
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,R1的最大阻值和R0串联,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最小,根据图乙读出电路中的最小电流和滑动变阻器的功率,根据P=I2R求出滑动变阻器的最大阻值;
(2)根据的电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;由图乙可知,当电路中的电流I′=0.4A时滑动变阻器的功率,根据P=I2R求出滑动变阻器的阻值,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,根据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。
解:(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,R的最大阻值和R0串联,电流表测电路中的电流,由图乙可知,电路中的最小电流I最小=0.2A,滑动变阻器的功率P1=1.2W,
由P=I2R可得,滑动变阻器的最大阻值:;
(2)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由可得,电源的电压:U=I最小(R最大+R0)=0.2A×(30Ω+R0),
由图乙可知,当电路中的电流I′=0.4A时,滑动变阻器的功率P1′=1.6W,
则滑动变阻器接入电路中的电阻:,
电源的电压:
U=I′(R′+R0)=0.4A×(10Ω+R0),
因电源的电压不变,
所以,0.2A×(30Ω+R0)=0.4A×(10Ω+R0),
解得:R0=10Ω,
电源的电压:U=I最小(R+R0)=0.2A×(30Ω+10Ω)=8V。
答:(1)滑动变阻器的最大阻值30Ω;
(2)R0的阻值10Ω;电源电压8V。
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