题目内容
如图甲所示,是小华探究电流与电压关系的电路,电源电压不变.当开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化如图乙所示.
(1)电源电压是多少?
(2)现有三只不同规格的变阻器,规格分别为①“25Ω 0.5A”,②“30Ω 0.6A”,③“25Ω 1A”.结合图象分析并计算,说明小华实验时选用的是哪种规格的变阻器?
(3)当此滑动变阻器的滑片处于a点时,求变阻器消耗的功率?
解:(1)当滑片位于b端时,电压表测电源的电压,由图乙读出电源的电压为3V;
(2)由图象可知,I最大=0.6A>0.5A,故①滑动变阻器不能选;
当片位于a端时接入电路中的电阻最大,此时I最小=0.1A,U0=0.5V,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴滑动变阻器两端的电压UP=U-U0=3V-0.5V=2.5V,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴根据欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值:
RP=
=
=25Ω,故应选③滑动变阻器;
(3)当此滑动变阻器的滑片处于a点时变阻器消耗的功率:
P滑=U滑I最小=2.5V×0.1A=0.25W.
答:(1)电源电压是3V;
(2)小华实验时选用③“25Ω 1A”规格的变阻器;
(3)当此滑动变阻器的滑片处于a点时,变阻器消耗的功率为0.25W.
分析:(1)由电路图可知,当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,此时电路中的电流最大,根据图乙读出电源的电压;
(2)由图象可知,电路中的最大电流;当滑片位于a端时接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,再根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,据此选择滑动变阻器的规格;
(3)根据P=UI求出当此滑动变阻器的滑片处于a点时变阻器消耗的功率.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是根据图象和电路图得出定值电阻两端的电压和对应的电流.
(2)由图象可知,I最大=0.6A>0.5A,故①滑动变阻器不能选;
当片位于a端时接入电路中的电阻最大,此时I最小=0.1A,U0=0.5V,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴滑动变阻器两端的电压UP=U-U0=3V-0.5V=2.5V,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴根据欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值:
RP=
(3)当此滑动变阻器的滑片处于a点时变阻器消耗的功率:
P滑=U滑I最小=2.5V×0.1A=0.25W.
答:(1)电源电压是3V;
(2)小华实验时选用③“25Ω 1A”规格的变阻器;
(3)当此滑动变阻器的滑片处于a点时,变阻器消耗的功率为0.25W.
分析:(1)由电路图可知,当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,此时电路中的电流最大,根据图乙读出电源的电压;
(2)由图象可知,电路中的最大电流;当滑片位于a端时接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,再根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,据此选择滑动变阻器的规格;
(3)根据P=UI求出当此滑动变阻器的滑片处于a点时变阻器消耗的功率.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是根据图象和电路图得出定值电阻两端的电压和对应的电流.
练习册系列答案
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某物理兴趣小组利用电学器材进行了以下实验:

(1)为探究电流做功和电压的关系.小明设计了如图甲所示电路图,他是通过比较______来比较电功的大小.为探究电流做功和电流的关系,小明又设计了图乙所示的电路,小华认为该电路的设计还存在一个缺陷是______.
(2)为测量小灯泡的额定电功率.小华选取一待测小灯泡,其额定电压为3.8V,额定功率估计为1W 左右.
①请用笔画线代替导线,完成图丙中实物图的连接,连线时导线不能交叉.
②检查电路连接无误,闭合开关后,灯泡不亮,此时电压表的示数如图丁所示,此时灯两端的电压为______V,产生这一现象的原因可能是______,针对此现象,接下来的操作应是______.
③从表中数据可算出该灯泡的额定功率是______W.
| 实验 次数 | 电压/V | 电流/A |
| 1 | 0.11 | |
| 2 | 3.8 | 0.26 |
| 3 | 4.3 | 0.28 |
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(1)为探究电流做功和电压的关系.小明设计了如图甲所示电路图,他是通过比较______来比较电功的大小.为探究电流做功和电流的关系,小明又设计了图乙所示的电路,小华认为该电路的设计还存在一个缺陷是______.
(2)为测量小灯泡的额定电功率.小华选取一待测小灯泡,其额定电压为3.8V,额定功率估计为1W 左右.
①请用笔画线代替导线,完成图丙中实物图的连接,连线时导线不能交叉.
②检查电路连接无误,闭合开关后,灯泡不亮,此时电压表的示数如图丁所示,此时灯两端的电压为______V,产生这一现象的原因可能是______,针对此现象,接下来的操作应是______.
③从表中数据可算出该灯泡的额定功率是______W.
④细心的小华观察表中的数据发现,虽然是同一灯泡,但灯泡中的电流与其两端的电压并不成正比,请你分析其原因是______.
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①请用笔画线代替导线,完成图丙中实物图的连接,连线时导线不能交叉.
②检查电路连接无误,闭合开关后,灯泡不亮,此时电压表的示数如图丁所示,此时灯两端的电压为______V,产生这一现象的原因可能是______,针对此现象,接下来的操作应是______.
③从表中数据可算出该灯泡的额定功率是______W.
| 实验 次数 | 电压/V | 电流/A |
| 1 | 0.11 | |
| 2 | 3.8 | 0.26 |
| 3 | 4.3 | 0.28 |