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物理必考在下图的电路中.电源电压U=15V且保持不变.R1=4Ω.在

2024-01-17 09:30:39信息公告1021

在下图的电路中,电源电压U=15V且保持不变,R1=4Ω,在变阻器的滑片从一端滑动到另一端的过程中,电压表示数从2V变化到6V.求:0uh物理好资源网(原物理ok网)

(1)电阻R2的阻值;0uh物理好资源网(原物理ok网)

(2)变阻器R’的最大阻值.

试题答案

解:(1)由图可知,电压表测R1两端的电压,当滑片P在左端时,滑动变阻器连入的电阻为0,电路中电流最大,R1两端的电压最大,即为6V时;此时R1和R2串联,0uh物理好资源网(原物理ok网)

∵U=U1+U20uh物理好资源网(原物理ok网)

∴U2=U-U1=15V-6V=9V,0uh物理好资源网(原物理ok网)

I1===1.5A,0uh物理好资源网(原物理ok网)

∴I2=I10uh物理好资源网(原物理ok网)

∴R2===6Ω;0uh物理好资源网(原物理ok网)

(2)当滑片P在右端时,三电阻串联,滑动变阻器的电阻R’全连入,电路中电流最小,R1两端的电压最小,0uh物理好资源网(原物理ok网)

∵电压表的示数为2V,即U1′=2V,0uh物理好资源网(原物理ok网)

∴I1′===0.5A,0uh物理好资源网(原物理ok网)

R′===30Ω,0uh物理好资源网(原物理ok网)

∴R′=R′-R1-R2=30Ω-4Ω-6Ω=20Ω;0uh物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)电阻R2的阻值为6Ω;0uh物理好资源网(原物理ok网)

(2)变阻器R’的最大阻值为20Ω.0uh物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

分析电路图,电压表测R1两端的电压,当滑片P在左端时,滑动变阻器连入的电阻为0,电路中电流最大,R1两端的电压最大,即为6V时;当滑片P在右端时,滑动变阻器的电阻全连入,电路中电流最小,R1两端的电压最小,即为2V时;0uh物理好资源网(原物理ok网)

所以当滑片P在左端时,R1两端的电压和R1的阻值,由根据欧姆定律和串联电路的电流关系可得R2的阻值;0uh物理好资源网(原物理ok网)

当滑片P在右端时,三电阻串联,知道R1两端的电压U1,R1、R2的阻值,所以可求出I1′、R′,然后由串联电路的电阻关系可求R3的阻值.0uh物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题综合考查了欧姆定律、串联电路的特点,分析电路图确定当滑片P在左端时,电压表的示数变化为本题的突破口,灵活运用欧姆定律和串联电路的特点是关键.0uh物理好资源网(原物理ok网)