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物理考题:如图甲所示电路.电源两端电压保持不变.R0是定值电阻.R1是

2024-01-17 17:01:58信息公告756

如图甲所示电路,电源两端电压保持不变,R0是定值电阻,R1是滑动变阻器.图乙中A为通过电阻R0的电流与其两端电压关系的图线,B为通过小灯泡L的电流与其两端电压关系的图线.闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器到某一位置c(图中未画出),电压表的示数为4V,电流表的示数为0.4A.再将开关S2闭合,将滑动变阻器调到最左端的a点,则此时电路消耗的总功率为________W.4RA物理好资源网(原物理ok网)

试题答案

4.24RA物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

闭合开关S1,断开开关S2,由甲图可知,滑动变阻器R1与灯泡L串联,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,知道通过灯泡L的电流,由乙图中通过小灯泡L的电流与其两端电压关系的图线,判断出灯泡L两端的电压,又知道滑动变阻器两端的电压,根据串联电路电压的特点可以计算出电源电压.4RA物理好资源网(原物理ok网)

再将开关S2闭合,将滑动变阻器调到最左端的a点,此时滑动变阻器连入电路中的电阻为0Ω,而定值电阻R0和灯泡L并联,有并联电路电压的特点可以计算出定值电阻R0和灯泡L两端的电压,由乙图中的图线,判断出通过定值电阻R0和灯泡L的电流,再根据并联电路电流的特点和电功率的计算公式P=UI计算出此时电路消耗的总功率.4RA物理好资源网(原物理ok网)

解答:闭合开关S1,断开开关S2,由甲图可知,滑动变阻器R1与灯泡L串联,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,4RA物理好资源网(原物理ok网)

∴I=IL=I1=0.4A,4RA物理好资源网(原物理ok网)

由乙图中通过小灯泡L的电流与其两端电压关系的图线B可知,此时灯泡L两端的电压为UL=2V,4RA物理好资源网(原物理ok网)

而滑动变阻器两端的电压为U1=4V,4RA物理好资源网(原物理ok网)

∴电源电压为:U=UL+U1=2V+4V=6V.4RA物理好资源网(原物理ok网)

再将开关S2闭合,将滑动变阻器调到最左端的a点,此时定值电阻R0和灯泡L并联,4RA物理好资源网(原物理ok网)

∵电源两端电压保持不变,4RA物理好资源网(原物理ok网)

∴定值电阻R0和灯泡L两端的电压为:U0=UL′=U=6V,4RA物理好资源网(原物理ok网)

由乙图中的图线可知,当定值电阻R0和灯泡L两端的电压为6V时,4RA物理好资源网(原物理ok网)

则通过定值电阻R0的电流为0.2A,通过灯泡L的电流为0.5A,4RA物理好资源网(原物理ok网)

∴此时电路消耗的总功率为:P=UI=6V×(0.2A+0.5A)=4.2W.4RA物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:4.2.4RA物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了串、并联电路电流和电压的特点,以及对电功率计算公式的理解和应用,同时还考查了开关断开和闭合对电路串并联的影响,并可以从图象中读取有用的信息.4RA物理好资源网(原物理ok网)