题目内容
【题目】如图所示的电路,电源电压保持不变,定值电阻R1的阻值为20Ω.闭合开关,调节滑动变阻器R2的电阻,当滑片P从一端移动到另一端时,电流表的示数变化范围为0.1A~0.5A.求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值;
(3)通过计算说明滑动变阻器接入电路的电阻为多大时,它消耗的功率最大,并求出最大功率。
【答案】(1)10V(2)80Ω(3)20Ω(4)1.25W
【解析】
(1)当滑片位于左端时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,根据欧姆定律求出电源的电压;
(2)当滑片位于右端时,接入电路中的电阻最大,电流表测电路中的电流,电路中的电流最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器R2的最大阻值;
(3)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,再根据P=I2R表示出滑动变阻器的功率,根据数学变形得出滑动变阻器消耗的最大电功率。
(1)当滑片位于左端时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,即I大=0.5A,
由可得,电源的电压:
U=I大R1=0.5A×20Ω=10V;
(2)当滑片位于右端时,接入电路中的电阻最大,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最小,即I小=0.1A,电路中的总电阻:
,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器R2的最大阻值:
R2大=R﹣R1=100Ω﹣20Ω=80Ω;
(3)电路中电流的电流:
,
滑动变阻器消耗的电功率:
,
当R2=R1=20Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大,
。
【题目】将底面积为2×10﹣2米2、盛有深度为0.3米水的薄壁轻质圆柱形容器放置在水平地面上。求:
△P容(帕) | △P水(帕) |
980 | 0 |
①水的质量m水。
②水对容器底部的压强p水。
③现将一体积为1×10﹣3米3实心均匀小球直接放入该容器后,小球浸没并静止在容器底,分别测得小球放入前后容器对水平地面的压强变化量△p容及水对容器底部的压强变化量△p水,如表所示,计算小球的密度。