题目内容
【题目】(2018·德州)实验小组的同学设计了如图a所示的电路,已知电源电压不变,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P的位置,根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图b所示的两条U-I图线.其中利用电压表V1和电流表A的数据描绘出甲图线,利用电压表V2和电流表A的数据描绘出乙图线.求:
(1)定值电阻R2的阻值;______
(2)电源电压的大小及定值电阻R1的阻值;_________
(3)R2消耗的最大功率.__________
【答案】210.5
【解析】
解:
(1)由电路图可知,电阻R、R1、R2串联,电压表V1测电阻R和R2两端的电压,电压表V2测电阻R2两端的电压,电流表测串联电路的电流。
由图b可知,乙图线表示电阻R2的I-U图像,根据欧姆定律可得,
(2)由串联电路中电压关系,得:
电源电压U=U1+IR1
将图中两组已知数据代入公式,得:
U=1.3V+0.2A×R1……………..①
U=1.0V+0.5A×R1………….②
联立①②得:U=1.5V,
R1=1Ω
(3)当滑动变阻器R连入电路阻值为0时,电压表V1的示数等于电压表V2的示数,此时R2两端电压最大,由图b可知U2=1V,所以
R2消耗的最大功率:
答:(1)定值电阻R2的阻值为2Ω;(2)电源电压为1.5V,定值电阻R1的阻值1Ω;(3)R2消耗的最大功率为0.5W。
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