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物理必考小良同学在如图所示的电路中.所用的电源电压恒定.当他闭合开关

2024-01-15 13:08:54信息公告648

小良同学在如图所示的电路中,所用的电源电压恒定.当他闭合开关,移动变阻器的滑片,到a点时使R1接入电路的电阻为1Ω,到b点时使R1接入电路的电阻为4Ω,并且在a、b两点时R1消耗的电功率相等;他还观察到在a、b两点时电压表的示数变化了2V.通过以上的测量数据,他计算出R2的阻值是________,当滑片在b点时,电流表的示数为________.

试题答案

2Ω    1AYCO物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

由图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,电流表测电流中电流;YCO物理好资源网(原物理ok网)

当变阻器的滑片在a端时,先根据电阻的串联求出电路的总电阻,根据欧姆定律求出电路中电流,求出R1两端的电压,再根据P=I2R求出R1消耗的电功率;YCO物理好资源网(原物理ok网)

当变阻器的滑片在b端时,先求出此时电路中的总电阻,根据欧姆定律求出电路中电流,求出R1两端的电压,再根据P=I2R求出R1消耗的电功率;YCO物理好资源网(原物理ok网)

最后根据在a、b两点时R1消耗的电功率相等,电压表的示数变化了2V,求出R2的阻值、电源电压和滑片在b点时,电流表的示数.YCO物理好资源网(原物理ok网)

解答:由图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,电流表测电流中电流;YCO物理好资源网(原物理ok网)

当变阻器的滑片在a端时,R1a=1Ω,YCO物理好资源网(原物理ok网)

电路中总电阻:R=R1a+R2=1Ω+R2YCO物理好资源网(原物理ok网)

电路中的电流:I==YCO物理好资源网(原物理ok网)

R1两端的电压:U1=IR1a=×1ΩYCO物理好资源网(原物理ok网)

R1消耗的电功率:P1=I2R1a=()2×1ΩYCO物理好资源网(原物理ok网)

当变阻器的滑片在b端时,R1b=4Ω,YCO物理好资源网(原物理ok网)

电路中总电阻:R′=R1b+R2=4Ω+R2YCO物理好资源网(原物理ok网)

电路中的电流:I′==YCO物理好资源网(原物理ok网)

此时R1两端的电压:U1′=I′R1b=×4ΩYCO物理好资源网(原物理ok网)

此时R1消耗的电功率:P1′=I′2R1b=()2×4ΩYCO物理好资源网(原物理ok网)

∵P1=P1YCO物理好资源网(原物理ok网)

∴R2=2Ω,YCO物理好资源网(原物理ok网)

又∵U1′-U1=2VYCO物理好资源网(原物理ok网)

∴U=6VYCO物理好资源网(原物理ok网)

I′===1AYCO物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:2Ω;1A.YCO物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了串联电路电压和电阻的规律和欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是会分析电路的组成.YCO物理好资源网(原物理ok网)