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【题目】如图甲所示,电源电压恒定,R1=20Ω,闭合开关S,断开开关S1时电流表示数为0.3A;若再闭合S1电流表示数为0.5A,通过R2的电流为A,则电源电压是V,R2电阻阻值为Ω;如图乙所示电路中,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,图丙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象.则该滑动变阻器的最大电阻值是Ω;图乙中关系图线与横坐标相交点的电流是A.

【答案】0.2;6;30;50;1.2
【解析】解:(1)由甲电路图可知,闭合开关S、断开开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流, 由I= 可得,电源的电压:
U=I1R1=0.3A×20Ω=6V;
若再闭合S1 , R1与R2并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过R1的电流不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过电阻R2的电流:
I2=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A,
则电阻R2的阻值:
R2= = =30Ω;(2)由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流.①当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由图象可知,电路中的最小电流I=0.2A时,R1的电功率P1=2W,
由P=I2R可得,滑动变阻器的最大阻值:
R1= = =50Ω;②由图象可知,当电路中的电流I′=0.4A时,R1的电功率P1′=3.2W,
此时R1接入电路的电阻:
R1′= = =20Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I= 可得,电源的电压:
U=I′(R0+R1′)=0.4A×(R0+20Ω),
当电路中的电流I=0.2A时,电源的电压:
U=I(R0+R1)=0.2A×(R0+50Ω),
因电源的电压不变,
所以,0.4A×(R0+20Ω)=0.2A×(R0+50Ω),
解得:R0=10Ω,
则电源的电压U=I(R0+R1)=0.2A×(10Ω+50Ω)=12V,
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流:
I″= = =1.2A,
即图乙中关系图线与横坐标相交点的电流是1.2A.
所以答案是:0.2;6;30;50;1.2.
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识,掌握欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR),以及对电功率的计算公式的理解,了解计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R.

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