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把电源(电压一定) 开关 两个未知阻值的定值电阻R1和R2 滑动变阻器R 一个电流表

时间:2021-12-01 04:18:32

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把电源(电压一定) 开关 两个未知阻值的定值电阻R1和R2 滑动变阻器R 一个电流表

问题补充:

把电源(电压一定)、开关、两个未知阻值的定值电阻R1和R2、滑动变阻器R、一个电流表和两个电压表、导线连成了如如图所示的电路.闭合开关后,调节滑动变阻器R的滑片P,发现Vl、V2、A表的示数都在改变,把电流表A的示数和对应的电压表Vl、V2的示数--记在下表中.(设电阻不随温度变化而改变)

(1)根据表格中的数据求出定值电阻R2的阻值.

(2)求出电源电压U和定值电阻R1的阻值.

(3)求整个电路消耗的最大电功率.

次数电流表A示数I/A电压表V1示数U1/V电压表V2示数U2/V10.22.80.820.32.71.230.42.61.640.52.52.0

答案:

解:(1)从表格数据可知,电路中的电流I=0.2A时,R2两端的电压值U2=0.8V

∴定值电阻R2的阻值:R2===4Ω

答:定值电阻R2的阻值是4Ω.

(2)①设电源电压为U,由表中数据知,电路中电流I=0.2A时,R2和滑动变阻器R两端总电压为U1=2.8V,

根据串联电路电压的规律和欧姆定律有:U=0.2R1+2.8

②电路中电流I′=0.3A时,R2和滑动变阻器R两端总电压为U1′=2.7V,

根据串联电路电压的规律和欧姆定律有:U=0.3R1+2.7

③∵电源电压U不变

∴0.2R1+2.8=0.3R1+2.7

解得R1=1Ω,代入以上任何一个式子得U=3V

答:电源电压为3V,定值电阻R1的阻值是1Ω.

(3)当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,电路消耗的电功率最大

∴I最大===0.6A

P最大=UI最大=3V×0.6A=1.8W.

答:整个电路消耗的最大电功率是1.8W.

解析分析:(1)观察电路图,判断出电路的连接方式,以及电压表和电流表测量的对象.(2)电阻R1、R2和滑动变阻器R组成串联电路,电流表测电路的电流,电压表V1测量定值电阻R2和滑动变阻器R串联后的总电压,电压表V2测量定值电阻R2两端的电压;(3)定值电阻R2的阻值等于电压表V2的示数和电流表A的示数的比值,用R2=来计算;(4)根据串联电路总电压等于各用电器两端的电压的和,列方程求出电源电压值和定值电阻R1的阻值;(5)电路消耗的功率最大时,就是电路中电流最大时,即电路中总电阻最小时.

点评:(1)电路比较复杂的电路题,先要分析电路的连接方式和电流表、电压表测量的对象,这是能否正确解题的关键;(2)对于未知量比较多的问题,我们可以采用列方程的方法进行解题,这是解决复杂电学问题的基本方法.

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