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物理必考如图所示电路.电源电压保持不变.闭合开关S.当变阻器滑片P在

2024-01-13 16:11:08信息公告135

如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当变阻器滑片P在中点a处时,电流表读数为0.6 A;当滑片P在b端时,电压表读数为5 V,电流表读数为0.5 A,请根据测得的数据计算出前后两次在电阻R1上消耗的功率.

试题答案

解:当滑片P在b端时,R1和R2串联,R2全部连入电路,zQs物理好资源网(原物理ok网)

∵U2=5V,Ib=0.5A,zQs物理好资源网(原物理ok网)

∴R2===10Ω,zQs物理好资源网(原物理ok网)

此时电路中的总电阻为:R=R1+R2=R1+10Ω,zQs物理好资源网(原物理ok网)

因此电源电压为:U=IbR=0.5A×(R1+10Ω)①;zQs物理好资源网(原物理ok网)

又∵当变阻器滑片P在中点a处时,zQs物理好资源网(原物理ok网)

R1和R2串联,Ia=0.6A,zQs物理好资源网(原物理ok网)

R2的一半Ra连入电路,Ra===5Ω,zQs物理好资源网(原物理ok网)

∴此时电路中的总电阻为:R==,zQs物理好资源网(原物理ok网)

因此R1的阻值为:R1=R-Ra=-5Ω②,zQs物理好资源网(原物理ok网)

把①式代入②得:R1=-5Ω=-5Ω,zQs物理好资源网(原物理ok网)

解方程得:R1=20Ω;zQs物理好资源网(原物理ok网)

当滑片P在b端时,电阻R1消耗的功率为:P1=Ib2R1=(0.5A)2×20Ω=5W,zQs物理好资源网(原物理ok网)

当滑片P在a端时,电阻R1消耗的功率为:P1=Ia2R1=(0.6A)2×20Ω=7.2W.zQs物理好资源网(原物理ok网)

答:前后两次在电阻R1上消耗的功率分别为:7.2W,5W.zQs物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

当滑片P在b端时,R1和R2串联,R2全部连入电路,电压表测量的是R2两端的电压,电流表测量的是整个电路中的电流,可利用公式R2=计算R2的电阻,同时可利用公式R=R1+R2计算电路中的总电阻,再利用公式U=IR计算电源电压;zQs物理好资源网(原物理ok网)

当变阻器滑片P在中点a处时,R1和R2串联,R2的一半Ra连入电路,电流表测量的是整个电路中的电流,可利用公式R=计算电阻,再根据串联电路电阻的关系,计算出R1的阻值,最后利用公式P=I2R1计算出前后两次电阻R1上消耗的功率.zQs物理好资源网(原物理ok网)

点评:分析电路图时,先简化电路,本题综合性较强,考查的内容较多,会辨别串、并联,会用欧姆定律计算,会用电功率公式计算,知道串联电路的电压规律,电流规律,电阻规律.zQs物理好资源网(原物理ok网)