题目内容
有一种电源暗箱,内有一电源与一定值电阻串联,如图1所示.某同学为了测定电源暗箱内电阻Ro的阻值,设计了如图2所示的电路,在确认连接正确后,进行实验(1)在闭合开关前,还需完成的操作是______.
(2)调节滑动变阻器滑片,当电压表的示数为10伏时,电流表的示数为1安,计算此时滑动变阻器上消耗的功率为多大?
(3)再次调节滑动变阻器滑片,当电压表的示数位5伏时,电流表的示数为2A,则可知电源暗箱中的电阻R的阻值为______欧姆.
【答案】分析:(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片处于最大阻值处,滑动变阻器能起到保护电路的作用.
(2)电源有内阻,如图,滑动变阻器和电源的内阻是串联的,电压表测滑动变阻器的电压,电流表测滑动变阻器的电流,根据P=UI计算滑动变阻器的功率.
(3)移动滑动变阻器的滑片在不同的位置,电路处于两种状态,找这两种状态下电源电压相等,列出等式,求得R.
解答:解:(1)闭合开关前,移动滑动变阻器的滑片处于最大阻值处,电路电阻最大,电流最小,滑动变阻器能起到保护电路的作用.
(2)在电压表示数为10V,电流表的示数为1A时,
滑动变阻器的功率为:P=U'I'=10V×1A=10W,
滑动变阻器的电阻为:R'=
=
=10Ω.
(3)在电压表示数为5V,电流表的示数为2A时,
滑动变阻器的电阻为:R''=
=
=2.5Ω,
考虑电源有内阻R,R与滑动变阻器串联,根据两种状态下,电源电压相等得:
I'(R'+R)=I''(R''+R),
1A×(10Ω+R)=2A×(2.5Ω+R),
所以,R=5Ω.
故答案为:(1)移动滑动变阻器滑片处于最大阻值处;(2)滑动变阻器的功率为10W;(3)5.
点评:(1)电路通过开关的闭合与断开或滑动变阻器移动滑片来改变电路状态,根据两种状态下电源电压相等列出等式,求出未知量,是比较典型的方法,一定要掌握.
(2)考虑电源的内阻是把初中物理和高中物理联系起来,为学习电源内阻做好铺垫.
(2)电源有内阻,如图,滑动变阻器和电源的内阻是串联的,电压表测滑动变阻器的电压,电流表测滑动变阻器的电流,根据P=UI计算滑动变阻器的功率.
(3)移动滑动变阻器的滑片在不同的位置,电路处于两种状态,找这两种状态下电源电压相等,列出等式,求得R.
解答:解:(1)闭合开关前,移动滑动变阻器的滑片处于最大阻值处,电路电阻最大,电流最小,滑动变阻器能起到保护电路的作用.
(2)在电压表示数为10V,电流表的示数为1A时,
滑动变阻器的功率为:P=U'I'=10V×1A=10W,
滑动变阻器的电阻为:R'=
(3)在电压表示数为5V,电流表的示数为2A时,
滑动变阻器的电阻为:R''=
考虑电源有内阻R,R与滑动变阻器串联,根据两种状态下,电源电压相等得:
I'(R'+R)=I''(R''+R),
1A×(10Ω+R)=2A×(2.5Ω+R),
所以,R=5Ω.
故答案为:(1)移动滑动变阻器滑片处于最大阻值处;(2)滑动变阻器的功率为10W;(3)5.
点评:(1)电路通过开关的闭合与断开或滑动变阻器移动滑片来改变电路状态,根据两种状态下电源电压相等列出等式,求出未知量,是比较典型的方法,一定要掌握.
(2)考虑电源的内阻是把初中物理和高中物理联系起来,为学习电源内阻做好铺垫.
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