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物理必考如图甲的电路中.电源电压保持不变.闭合开关后.滑片P由b端滑

更新时间:2024-01-20 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙.则电源电压为________V,当滑片P置于a端时,10s电路总共消耗的电能为________J.当滑动变阻器的阻值调为________Ω时,电路中的电流最小,此时滑动变阻器两端电压为________V.

试题答案

9    135    12    6vId物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)当滑片在a端时,电路中只有定值电阻,此时电流最大,电压表的示数就是电源电压,利用W=UIt即可求出电路中消耗电能;vId物理好资源网(原物理ok网)

(2)当滑片在a端时,利用欧姆定律解得定值电阻阻值;vId物理好资源网(原物理ok网)

当滑片在b端时,电路中电阻最大,电流最小,根据欧姆定律解得总电阻,再减去(1)中求得的定值电阻阻值即是滑动变阻器的最大阻值;最后根据欧姆定律的变形公式即可求出滑动变阻器两端电压.vId物理好资源网(原物理ok网)

解答:(1)当变阻器的滑片接在a端时,电路中只有定值电阻,此时电流最大,电压表的示数就是电源电压,即:电路中的最大电流:I=1.5A,电源电压:U=9V; vId物理好资源网(原物理ok网)

10s内电路消耗的电能:W=UIt=9V×1.5A×10s=135J;vId物理好资源网(原物理ok网)

(2)∵I=vId物理好资源网(原物理ok网)

∴定值电阻:R===6Ω;vId物理好资源网(原物理ok网)

当变阻器的滑片接在b端时,滑动变阻器与定值电阻串联,电路中总电阻最大,电流最小,即I′=0.5A;vId物理好资源网(原物理ok网)

∵I=vId物理好资源网(原物理ok网)

∴电路的总电阻:R===18Ω; vId物理好资源网(原物理ok网)

则滑动变阻器的最大阻值:vId物理好资源网(原物理ok网)

Rmax=R-R=18Ω-6Ω=12Ω; vId物理好资源网(原物理ok网)

∴变阻器两端的电压:U′=I′Rmax=0.5A×12Ω=6V.vId物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:9;135;12;6.vId物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题结合图象考查了欧姆定律及串联电路特点应用和电功的计算,属综合性较高的题目,难点是明白滑片移动过程中电路的变化情况;应用图象解决问题,这是以后学习的重点.vId物理好资源网(原物理ok网)

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