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如图(甲)所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器.当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图(乙)所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的.求:

(1)电源的电动势和内阻;

(2)定值电阻R2的阻值;

(3)滑动变阻器的最大阻值.


解析:(1)题图(乙)中AB延长线交U轴于20 V处,交I轴于1.0 A处,

所以电源的电动势为E=20 V,内阻r==20 Ω.

(2)当P滑到R3的右端时,电路参数对应题图(乙)中的B点,即U2=4 V、I2=0.8 A,得R2==5 Ω.

(3)当P滑到R3的左端时,由题图(乙)知此时

U=16 V,I=0.2 A,

所以R==80 Ω.

因为R=+R2,

所以滑动变阻器的最大阻值为:R3=300 Ω.

答案:(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示的电路中,闭合电键S并调节滑动变阻器滑片P的位置,使A、B、C三灯亮度相同,若继续将P向下移动,则三灯亮度变化情况为(    )  

A.A灯变亮        B.B灯变亮      

C.A灯最暗        D.C灯最暗

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一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1秒内受到2N的水平外力作用,第2秒内受到同方向的1N的外力作用.下列判断正确的是(  )

 

A.

0~2s内外力的平均功率是W

 

B.

第2秒内外力所做的功是J

 

C.

第2秒末外力的瞬时功率最大

 

D.

第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是

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两根材料相同的均匀导线x和y,x长为l,y长为2l,串联在电路中时,沿长度方向电势变化如图所示,则x、y导线的横截面积之比为多大?

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如图所示,闭合开关S,电压表的示数为U,电流表的示数为I,现向左调节滑动变阻器R的触头P,电压表V的示数改变量的大小为ΔU,电流表A的示数改变量大小为ΔI,则下列说法正确的是(  )

 

A.变大             B.变大

C.电阻R1的功率变大 D.电源的总功率变大

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科目:高中物理 来源: 题型:


欲用伏安法测定一个阻值约为5 Ω左右的未知电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:

A.电池组(3 V,内阻1 Ω)

B.电流表(0~3 A,内阻0.0125 Ω)

C.电流表(0~0.6 A,内阻0.125 Ω)

D.电压表(0~3 V,内阻3 kΩ)

E.电压表(0~15 V,内阻15 kΩ)

F.待测电阻

G.开关、导线

H.滑动变阻器(0~20 Ω,额定电流1 A)

I.滑动变阻器(0~2 000 Ω,额定电流0.3 A)

(1)上述器材中应选用的是    (填写各器材前的字母代号). 

(2)为使通过待测电阻的电流能在0~0.5 A范围内改变,请在虚线框中画出测量待测电阻Rx的原理电路图,然后根据你设计的电路图将给定的器材连成实验电路.

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某兴趣小组欲通过测定工业污水(含多种重金属离子,一般工业废水电阻率的达标值ρ≥200 Ω·m)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准.如图(甲)所示为该同学所用盛水容器,其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小),其余四面由绝缘材料制成,左右两侧带有接线柱.容器内表面长a=40 cm,宽b=20 cm,高c=10 cm.将水样注满容器后,进行以下操作:

(1)分别用多用电表欧姆挡的“×100”、“×1 k”两挡粗测水样的电阻值时,表盘上指针如图(乙)所示,则所测水样的电阻约为    Ω. 

(2)为更精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:

A.电流表(量程3 mA,电阻RA为5 Ω)

B.电压表(量程6 V,电阻RV约为10 kΩ)

C.滑动变阻器(0~20 Ω,额定电流1 A)

D.电源(6 V,内阻约1 Ω)

E.开关一只、导线若干

请在实物图(丙)中完成电路连接.

(3)正确连接电路后,闭合开关,测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得出一系列数据如表所示,请在坐标纸图(丁)中作出UI关系图线.

U/V

1.1

1.8

3.0

3.8

4.7

I/mA

0.50

0.82

1.36

1.73

2.13

(4)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为    Ω·m. 

据此可知,所测水样在电阻率这一指标上    (填“达标”或“不达标”). 

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为了测定某电池的电动势(约10~11 V)和内阻(小于2 Ω),需要把一个量程为5 V的直流电压表接一固定电阻(用电阻箱代替),改装为量程为15 V的电压表,然后用伏安法测电源的电动势和内电阻,以下是该实验的操作过程:

(1)把电压表量程扩大,实验电路如图(甲)所示,请完成第五步的填空.

第一步:把滑动变阻器滑动片移至最右端;

第二步:把电阻箱阻值调到零;

第三步:闭合开关S;

第四步:把滑动变阻器滑动片调到适当位置,使电压表读数为4.5 V;

第五步:把电阻箱阻值调到适当值,(电阻箱的电阻变化过程中,A、P间的电压可视为不变)使电压表读数为     V; 

第六步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其他线路,即得量程为15 V的电压表

(2)上述实验可供选择的器材有:

A.某电池(电动势约10~11 V,内阻小于2 Ω)

B.电压表(量程为5 V,内阻约5 kΩ)

C.电阻箱(阻值范围0~9 999 Ω)

D.电阻箱(阻值范围0~99 999 Ω)

E.滑动变阻器(阻值为0~20 Ω,额定电流2 A)

F.滑动变阻器(阻值为0~20 kΩ,,额定电流0.2 A)

电阻箱应选    ,滑动变阻器应选    (填选项前的字母) 

(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电源电动势E和内电阻r,实验电路如图(乙)所示,得到多组电压表读数U和电流表读数I,并作出UI图线如图(丙)所示,可知电池的电动势为     V,内电阻为    Ω.(所有结果保留3位有效数字). 

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一汽车在水平公路上行驶,设汽车在行驶过程中所受阻力不变.汽车的发动机始终以额定功率输出,关于牵引力和汽车速度的下列说法中正确的是(  ).

A.汽车加速行驶时,牵引力不变,速度增大

B.汽车加速行驶时,牵引力增大,速度增大

C.汽车加速行驶时,牵引力减小,速度增大

D.当牵引力等于阻力时,速度达到最大值

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