题目内容

1.如图所示,R1=5Ω,电源电压不变,闭合电键,使滑片移至b端点时,电流表示数为0.5A;当滑片移至ab中点时,电流表示数为0.75A.求电源电压和滑动变阻器的最大阻值.

分析 由图知,两电阻串联,电流表测电路中电流,由串联电路特点和欧姆定律表示出两种情况下电源电压,由电源电压不变联立方程求解.

解答 解:
由图知,两电阻串联,电流表测电路中电流,
滑片移至b端点时,变阻器连入的阻值是最大值,由串联电路特点和欧姆定律可得电源电压:
U=I(R1+R2),
即:U=0.5A×(5Ω+R1),
当滑片移至ab中点时,变阻器连入的阻值为$\frac{1}{2}$R2
所以电源电压:
U=I'(R1+$\frac{1}{2}$R2),
即:U=0.75A×(5Ω+$\frac{1}{2}$R1),
因为电源电压不变,所以有:0.5A×(5Ω+R1)=0.75A×(5Ω+$\frac{1}{2}$R1),
解得:R1=10Ω,
代入可得:U=0.5A×(5Ω+10Ω)=7.5V.
答:电源电压为7.5V,滑动变阻器的最大阻值为10Ω.

点评 本题考查串联电路特点和欧姆定律的应用,利用好电源电压不变是解题的关键.

练习册系列答案
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16.图(一)甲是小明“探究电流与电阻的关系”的实验电路.己知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω  1A”,可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω.

(1)小明根据图甲连接的实物电路如图(一)乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图(一)乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线.
(2)电路连接正确后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数如图(一)丙所示,则电路中的电流为0.4A;再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验,移动滑片直至电压表示数为2V,并记录电流表的示数.
(3)小明还想利用该电路多测几组数据,但他发现还能够选用的只有阻值为15Ω的定值电阻器.
(4)小明观察其他小组的实验时发现,他们所用的干电池的电压并不稳定,向老师请教后得知,“干电池内部其实是有电阻的,分析电路时可以把干电池看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成”,如图(二)甲所示.在老师指导下,小明设计了图(二)乙所示的电路来测量一节干电池内部的电阻.

a.按照图(二)乙连接电路时,闭合开关前滑动变阻器的滑片P应位于最左(“左”或“右”)端;
b.根据实验中电压表和电流表的读数绘出U-I图象如图(二)丙所示,变阻器的最大阻值为13Ω,
当电流表示数如图二(丁)所示时电压表示数U=1.1V;
c.根据实验数据求得这节干电池内部电阻r=2Ω;.
d.根据小明研究的结果,实验电路中的电流越大,干电池对外提供的电压就越小 (“大”或“小”).

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