题目内容
(6分)如图甲所示电路,电源两端电压U不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。当开关S闭合后,改变滑动变阻器接入电路的电阻,其电流与电压的关系如图乙所示。求:
⑴滑动变阻器R2接入电路的最大阻值为 Ω,电源两端电压为 V;
⑵定值电阻R1的电阻值;
⑶电路消耗电功率的最大值。
⑴60 7 ;⑵10Ω;⑶当滑动变阻器接入电路的电阻为0Ω时,电路消耗的总功率最大,此时有P = UI=7V×0.7A=4.9W。
【解析】
试题分析:定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,开关S闭合后,由图乙知当电压表示数为零时,仅R1接入电路,通过电路中的电流为I=0.7A,则电源电压U=IR1=0.7A×R1①,当电压表示数为U2=6V时,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联接入电路,且R2接入电路的阻值最大,通过电路中的电流为I′=0.1A,则电源电压U=U2+ I′R1=6V+0.1A×R1②,由解①②得U=7V,R1=10Ω;滑动变阻器R2接入电路的最大阻值R2=U2/ I′=6V/0.1A=60Ω。由题意知:当滑动变阻器接入电路的电阻为0Ω时,电路消耗的总功率最大,此时有P = UI=7V×0.7A=4.9W。
考点:电路的综合分析与计算
(6分)图甲是测量小灯泡电功率的电路。小灯泡的额定电压为2.5V。
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(1)请根据图甲将图乙中的实物电路连接完整(导线不允许交叉)
(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。闭合开关后发现小灯泡不亮,电压表示数为零,电流表指针偏转。逐渐向右移动滑片,小灯泡始终不亮,电压表示数仍然为零,电流表示数逐渐变大。该电路故障可能是 。
(3)排除故障后正确操作实验,测量数据如下表所示
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
发光情况 | 明亮 | 亮 | 更明亮 | 较亮 | 较暗 | 微光 | 熄灭 | 熄灭 |
电压U/V | 2.5 | 2.1 | 3.0 | 1.7 | 1.3 | 0.9 | 0.5 | 0.1 |
电流I/A | 0.28 | 0.26 | 0.30 | 0.24 | 0.21 | 0.19 | 0.16 | 0.05 |
分析实验数据可知:
①小灯泡的额定功率为 W。
②7、8两次实验中,灯泡熄灭的原因是 。
③小灯泡在断电一段时间后的电阻可能是 (填“0Ω”、“1Ω”、“2Ω”或“8.9Ω”)