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物理必考如图所示.电源电压U保持不变.滑动变阻器R2的最大阻值为20

更新时间:2024-01-19 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

如图所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,灯泡L的电阻为10Ω.当S闭合,S1断开,且滑片P在b端时,电流表示数为0.2A;当S、S1都闭合,且滑片P在a端时,电流表的示数为0.8A.则电源电压为________V,电阻R1的阻值为________Ω.电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比为________.(不考虑温度对电阻的影响)

试题答案

6    30    4:1xdt物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)当S闭合,S1断开,且滑片P在b端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;xdt物理好资源网(原物理ok网)

(2)当S、S1都闭合,且滑片P在a端时,灯泡与R1并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过灯泡的电流,根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流,再根据欧姆定律求出R1的阻值;xdt物理好资源网(原物理ok网)

(3)当灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的电阻最大,电路消耗的总功率最小,根据P=UI求出其大小;当灯泡与R1并联时电路中的总电阻最小,电路消耗的总功率最大,根据P=UI求出其大小,进一步求出两者的比值.xdt物理好资源网(原物理ok网)

解答:(1)当S闭合,S1断开,且滑片P在b端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,电流表测电路中的电流,xdt物理好资源网(原物理ok网)

电源的电压:xdt物理好资源网(原物理ok网)

U=I(RL+R2)=0.2A×(10Ω+20Ω)=6V;xdt物理好资源网(原物理ok网)

(2)当S、S1都闭合,且滑片P在a端时,灯泡与R1并联,电流表测干路电流,xdt物理好资源网(原物理ok网)

通过灯泡的电流:xdt物理好资源网(原物理ok网)

IL===0.6A,xdt物理好资源网(原物理ok网)

通过R1的电流:xdt物理好资源网(原物理ok网)

I1=I′-IL=0.8A-0.6A=0.2A,xdt物理好资源网(原物理ok网)

R1===30Ω;xdt物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据P=可知,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的电阻最大,电路消耗的总功率最小;xdt物理好资源网(原物理ok网)

灯泡与R1并联时电路中的总电阻最小,电路消耗的总功率最大.xdt物理好资源网(原物理ok网)

Pmax:Pmin=UI′:UI=I′:I=0.8A:0.2A=4:1.xdt物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:6;30;4:1.xdt物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了电阻的串联和并联电路的特点,开关闭合前后电流表所测电路元件和电路最大、最小电功率的判断是关键.xdt物理好资源网(原物理ok网)

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