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物理必考在图(a)所示的电路中.电源电压保持不变.将滑动变阻器R的滑

2024-01-18 21:07:52信息公告318

在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变.将滑动变阻器R的滑片P由a端移到b端,电压表V1、V2的示数与电流表A示数的变化关系图线如图(b)所示.根据图线可以知道,滑动变阻器R的最大阻值为________欧,定值电阻R2的阻值为________欧.CRd物理好资源网(原物理ok网)

试题答案

9    2CRd物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由电路图可知,R1、R2与滑动变阻器串联,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压;当滑片P由a端移到b端时,滑动变阻器R连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,根据欧姆定律可知,R1两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,滑动变阻器两端的电压变小,由此可知图象中向下减小的为V2的U-I图象,向上变大的为V1的U-I图象.CRd物理好资源网(原物理ok网)

(2)由图象可知:CRd物理好资源网(原物理ok网)

①当滑片为与b端时,滑动变阻器两端的电压为0,R1两端的电压为4V,电路中的电流为1A,根据欧姆定律求出R1的阻值,并根据串联电路的电阻特点和欧姆定律表示出电源的电压;CRd物理好资源网(原物理ok网)

②当两电压表的示数相等时,即两条U-I图象交叉点,根据欧姆定律可知此时R1的阻值和滑动变阻器接入电路的电阻值相等,此时电路中的电流为0.6A,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律表示出电源的电压;CRd物理好资源网(原物理ok网)

③当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流为0.4A,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律表示出电源的电压;联立以上等式即可求出滑动变阻器R的最大阻值和定值电阻R2的阻值.CRd物理好资源网(原物理ok网)

解答:由图象可知:CRd物理好资源网(原物理ok网)

(1)当滑片为与b端时,滑动变阻器两端的电压为0,U1=4V,I=1A,CRd物理好资源网(原物理ok网)

R1的阻值:R1===4Ω,CRd物理好资源网(原物理ok网)

电源的电压U=I(R1+R2)=1A×(4Ω+R2)-------①CRd物理好资源网(原物理ok网)

(2)当两电压表的示数相等时,电路中的电流I′=0.6A,CRd物理好资源网(原物理ok网)

根据串联电路各处的电流相等,且U=IR可知:滑动变阻器接入电路的电阻R=R1=4Ω,CRd物理好资源网(原物理ok网)

电源的电压U=I′(R1+R+R2)=0.6A×(4Ω+4Ω+R2)-------②CRd物理好资源网(原物理ok网)

(3)当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流I″=0.4A,CRd物理好资源网(原物理ok网)

电源的电压U=I″(R1+R最大+R2)=0.4A×(4Ω+R最大+R2)-------③CRd物理好资源网(原物理ok网)

联立①②③式可得:R2=2Ω,R最大=9Ω.CRd物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:9;2.CRd物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题是一道信息给予提,关键是根据滑片的移动确定两电压表示数的U-I图象和从图象中得出相关信息,并利用电阻的串联特点和欧姆定律进行相关计算.CRd物理好资源网(原物理ok网)