题目内容
如图(甲)所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合电键S后,调节滑动变阻器,将滑动片从a端滑向b端的过程中,两只电压表的示数随电流表示数变化的完整图线如图(乙)所示.则滑动变阻器的最大阻值为______Ω,滑动变阻器消耗的最大功率为______W.
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140610/201406102110147549937.png)
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当滑动变阻器的滑片从a滑向b的过程中,滑动变阻器接入电阻增大,则电路中总电阻增大,由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流减小,R1两端的电压减小,R2两端的电压增大.
由上分析可知图线1是电压表V2的示数图象,图线2是电压表V1的示数图象
图线1的斜率等于R1的阻值,所以R1=
=
Ω=8Ω
由U2=E-I(R1+r)可图线2的斜率大小等于电源的内阻与R1之和,则电源的内阻为 r=
-R1=
-8=10-8=2(Ω)
当I=0.4A时,U2=6V,则E=U2+I(R1+r)=6+0.4×10=10V
当滑动变阻器全部接入时,电路中电流为I=0.4A,电压表V1示数为U1=3.2V,V2的示数为U2=6V,
根据串联电路电压与电阻成正比可得:
=
,得R2=
R1=
×8Ω=15Ω
将电阻R1看成电源的内阻,当R2=R1+r=10Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大.则滑动变阻器消耗的最大功率Pm=
=
W=2.5W
故答案为:15;2.5
由上分析可知图线1是电压表V2的示数图象,图线2是电压表V1的示数图象
图线1的斜率等于R1的阻值,所以R1=
U |
I |
4 |
0.5 |
由U2=E-I(R1+r)可图线2的斜率大小等于电源的内阻与R1之和,则电源的内阻为 r=
△U |
△I |
6-0 |
1.0-0.4 |
当I=0.4A时,U2=6V,则E=U2+I(R1+r)=6+0.4×10=10V
当滑动变阻器全部接入时,电路中电流为I=0.4A,电压表V1示数为U1=3.2V,V2的示数为U2=6V,
根据串联电路电压与电阻成正比可得:
U1 |
U2 |
R1 |
R2 |
U2 |
U1 |
6 |
3.2 |
将电阻R1看成电源的内阻,当R2=R1+r=10Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大.则滑动变阻器消耗的最大功率Pm=
E2 |
4(R1+r) |
102 |
4×10 |
故答案为:15;2.5
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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