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物理必考有一个滑动变阻器在某处发生了断路.小宇同学为了找到发生断路的

更新时间:2024-01-22 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

有一个滑动变阻器在某处发生了断路,小宇同学为了找到发生断路的位置设计了如图所示的探究实验.j78物理好资源网(原物理ok网)

步骤1:把滑动变阻器分成了间距相等的五段(ab段、bc段、cd段、de段、ef段,其中a、f为变阻器的两个端点),如图所示.j78物理好资源网(原物理ok网)

步骤2:将电压恒为6V的电源、电流表、阻值为5Ω的定值电阻R0和该滑动变阻器连成如图所示的电路.j78物理好资源网(原物理ok网)

步骤3:闭合开关,将滑动变阻器的滑片P由下往上滑动,当滑片P分别处于a、b、c、d、e、f位置时,把电流表的示数记录在下面表格中.j78物理好资源网(原物理ok网)

滑片P所处的位置abcdef
电流表读数/A1.20.60.40.30.61.2
请完成下列问题:j78物理好资源网(原物理ok网)

(1)电路中R0的作用是什么?j78物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据观察,小宇发现“ab段”“bc段”“ef段”完好,请你结合表中数据,判断该滑动变阻器的断路发生在图中“cd段”还是“de段”?并说明判定依据.j78物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据表中数据,计算滑动变阻器上每段电阻的阻值.j78物理好资源网(原物理ok网)

(4)计算滑片P在断路点两侧时,电流表可能的示数范围.

试题答案

解:(1)电路中R0的作用是:防止电路短路,烧坏电路;j78物理好资源网(原物理ok网)

(2)由电路图可知,a点与f点、b点与e点对称且对应的电流相等;若cd段断路,则对应的电流应相等,j78物理好资源网(原物理ok网)

而由表可知两点的电流并不相等,故可知应是de段断路;j78物理好资源网(原物理ok网)

(3)当滑动变阻器的滑片P位于b点时,电路中的电流为I=0.6A,j78物理好资源网(原物理ok网)

电路中的总电阻为:R===10Ω,j78物理好资源网(原物理ok网)

滑动变阻器上每段电阻的阻值R=R-R0=10Ω-5Ω=5Ω;j78物理好资源网(原物理ok网)

(4)当断路点在e点时,若滑片P滑在e点下侧,j78物理好资源网(原物理ok网)

此时电路中电流I====0.24A;j78物理好资源网(原物理ok网)

若滑片P滑在e点上侧,则电流I====0.6Aj78物理好资源网(原物理ok网)

当断路点在d点时,j78物理好资源网(原物理ok网)

若滑片P滑在d点下侧,I====0.3A;j78物理好资源网(原物理ok网)

若滑片P在d点上侧,I====0.4A.j78物理好资源网(原物理ok网)

故电流的示数范围为0.24A~0.6A.j78物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)电路中R0的作用是防止电路短路,烧坏电路;j78物理好资源网(原物理ok网)

(2)该滑动变阻器的断路发生在图中“de段”;j78物理好资源网(原物理ok网)

(3)滑动变阻器上每段电阻的阻值为5Ω;j78物理好资源网(原物理ok网)

(4)电流表可能的示数范围0.24A~0.6A.j78物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)为防止滑动变阻器接入电路的电阻过小,造成电路中电流过大,烧坏电路,故电路中要接R0保护电路;j78物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据电路图连接可知,把滑动变阻器分成了间距相等的五段时,各点对应的电流应相等,结合表格中数据判断该滑动变阻器的断路的位置;j78物理好资源网(原物理ok网)

(3)当滑动变阻器的滑片P位于b点时,根据表格得出此时对应电路中的电流,根据欧姆定律求出此时电路中的电阻,利用串联电路的电阻特点求出每段电阻的阻值;j78物理好资源网(原物理ok网)

(4)由(2)可知断路点的位置,当滑片P位于可能出现断路的最上端时电路中的电流最大,位于最下端时电路中的电流最小,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可知电路中的电流,进一步可知电流表可能的示数范围.j78物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算及应用,还涉及到电路故障的判断等,综合性较强,难度较大,对学生的能力要求较高.j78物理好资源网(原物理ok网)

物理解题技巧分享:焦耳定律:通电导体产生热,I平电阻乘时间,电能全部转热,纯阻两推经常用。

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