在如图所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100Ω,R2阻值未知,R3是一滑动变阻器,当其滑片从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电流的变化图线如图所示,其中A、B两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的。求:(11分)
(1)电的电动势和内阻;
(2)定值电阻R2的阻值;
(3)滑动变阻器的最大阻值。
(1)E=20V,r=20Ω;(2)R2=5Ω;(3)R3=300Ω。
【解析】
试题分析:(1)将AB延长后交U轴与20V处,交I轴于1.0A处,
故电源的电动势E=20V,电源的内阻r==20Ω。
(2)滑片P滑至右端时,外电路的电阻只有R2,由图像知,此时对应于B点
所以路端电压U2=4V,内阻上的电压Ur=E-U2=20V-4V=16V,
由串联电路的电压分配与阻值正比可知,r=4R2,故R2==5Ω。
(3)滑片滑到左端时,由图像可知,此时对应于A点,
则外电压为U外=16V,Ur=E-U外=20V-16V=4V,
则电路中的电流I总==0.2A,
故此时外电路的电阻R外==80Ω。
所以R1与R3并联后的总电阻为R3并=80Ω-5Ω=75Ω,
又R3并=,即=75Ω,解之得:R3=300Ω。
考点:串联、并联电路的特点,应用电源的U—I图像解决有关问题。
科目:高中物理 来源: 题型:
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