分析 (1)分析电路的连接,根据欧姆定律求滑动变阻器接入电路的阻值;根据图2知变阻器对应阻值的功率,根据W1=P1t求它在1min内消耗的电能;
(2)由P1~R1图可知,当滑动变阻器的电功率P1最大时R1的大小;
根据P=I2R求电流表示数;根据欧姆定律的变形公求电压表的示数:
(3)根据在上面两种情况下,由欧姆定律和串联电路电压的规律列方程组求解R0的阻值.
解答 解:由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)当电压表的示数为U1=4V,电流表的示数为I1=2A时,根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$,滑动变阻器接入电路的阻值:
R1'=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}=\frac{4V}{2A}$=2Ω,
由图乙知,对应的功率为P1=8W,
滑动变阻器在1min内消耗的电能:
W1=P1t=8W×160s=480J;
(2)由P1~R1图可知,当滑动变阻器的电功率P1最大时,P1mix=9W,此时,R1=4Ω;
根据P=I2R,电流表示数:
I=$\sqrt{\frac{{P}_{1max}}{{R}_{1}}}$=$\sqrt{\frac{9W}{4Ω}}$=1.5A
根据欧姆定律的变形公式,电压表的示数:
U=R1I=4Ω×1.5A=6V;
(3)根据I=U/R可得:
当U1=4V,电流表的示数为I0=I1=2A时,根据欧姆定律和串联电路电压的规律有:
U电源=U1+U0
U电源=4V+2R0------①
当滑动变阻器的电功率P1最大时,U=6V,电流表的示数为I0=I=1.5A时,根据欧姆定律和串联电路电压的规律有:
U电源=6V+1.5R0--------②
解①②式可得:R0=4Ω.
答:(1)滑动变阻器接入电路的阻值为2Ω和它在1min内消耗的电能为480J;
(2)当滑动变阻器的电功率P1最大时,电流表的示数为1.5A和电压表的示数为6V;
(3)R0的阻值为4Ω.
点评 本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用.关键是注意开关闭合、断开时电路连接方式的辨别,从图中获取有效的信息.
科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
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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. | 铃声可以在真空中传播 | |
B. | 铃声是由铃碗的振动产生的 | |
C. | 变阻器滑片向右移时,电磁铁的磁性增强 | |
D. | 绕制电磁铁线圈时,线圈的匝数越少,磁性越强 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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