分析 由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)知道两种情况下电压表的示数,根据欧姆定律求出前后两次电流表的示数之比;
(2)根据电压一定时电流与电阻成反比得出等式即可求出两电阻的阻值关系,再根据电阻的串联和欧姆定律得出电源的电压;
(3)当滑动变阻器的滑片移动到变阻器的中点时,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,利用Q=I2Rt=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出R1的阻值;当滑片位于左端时,R1所消耗的功率最大,根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出其大小.
解答 解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)由I=$\frac{U}{R}$可得,前后两次电流表的示数之比:
$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$=$\frac{\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}}{\frac{{U}_{2}′}{\frac{{R}_{2}}{2}}}$=$\frac{{U}_{2}}{{2U}_{2}′}$=$\frac{4.5V}{2×3V}$=$\frac{3}{4}$;
(2)因电压一定时,电流与电阻成反比,
所以,$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$=$\frac{{R}_{1}+\frac{{R}_{2}}{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{3}{4}$,
整理可得:R1=R2,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=I1(R1+R2)=I1(R2+R2)=2I1R2=2U2=2×2.5V=9V;
(3)当滑动变阻器的滑片移动到变阻器的中点时,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R1两端的电压:
U1=U-U2′=9V-3V=6V,
由Q=I2Rt=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可得,R1的阻值:
R1=$\frac{{{U}_{1}}^{2}}{{Q}_{1}}$t=$\frac{(6V)^{2}}{108J}$×60s=20Ω,
当滑片位于左端时,电路为R1的简单电路,此时R1消耗的功率最大,最大为:
P1=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{(9V)^{2}}{20Ω}$=4.05W.
答:(1)前后两次电流表的示数之比为3:4;
(2)电源电压为9V;
(3)R1所消耗功率的最大值是4.05W.
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的灵活应用,计算过程要注意各量之间的关系,不要颠倒.
科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 立即调头往河岸上奔跑 | B. | 站住不动,呼喊求救 | ||
C. | 调头慢慢往河岸走 | D. | 立即俯卧在冰上,慢慢往河岸爬行 |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
次数 | 1 | 2 | 3 |
U/V | 1.0 | 1.5 | 2.5 |
I/A | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
R/Ω | |||
亮度 | 稍亮 | 较亮 | 更亮 |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 温度低于O℃的物体不具有内能 | B. | 具有机械能的物体不一定具有内能 | ||
C. | 温度相同的物体其内能也相等 | D. | 物体具有内能同时可以具有机械能 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 音调与频率的关系 | B. | 响度与振幅的关系 | ||
C. | 真空不能传播声音 | D. | 发声体在振动 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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