某興趣小組進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路,電源電壓保持不變.閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值從最大變化到最小,電路中某個(gè)元件的“I-U”關(guān)系圖線如圖乙所示.求:
(1)定值電阻與滑動(dòng)變阻器最大阻值之比.
(2)在乙坐標(biāo)系中畫(huà)出另一個(gè)元件的I-U圖象.
(3)電路消耗的最大功率.
(4)滑動(dòng)變阻器滑片從右端移到左端的過(guò)程中,變阻器消耗的電功率變化情況是______.
A.先變大后變小B.變小C.先變小后變大D.變大.
(1)由圖象可知,電壓和電流值沒(méi)有為零的坐標(biāo),故乙圖為R1的“I-U”圖象,
當(dāng)滑片P在最左端時(shí),R1兩端的電壓即為電源的電壓,
由圖象可知,電源的電壓U=6V,電路中的電流I1=0.6A,
由I=
U
R
可得:R1=
U
I1
=
6V
0.6A
=10Ω.
當(dāng)滑片在最右端時(shí),R1與R2串聯(lián),I2=0.2A,
R=
U
I2
=
6V
0.2A
=30Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,滑動(dòng)變阻器的最大阻值:
R2=R-R1=30Ω-10Ω=20Ω,
則定值電阻與滑動(dòng)變阻器最大阻值之比:
R1:R2=10Ω:20Ω=1:2;
(2)因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U2=U-IR1=6V-10Ω×I,則I-U圖象如下圖所示:

(3)電路消耗的最大功率:
P=UI1=6V×0.6A=3.6W;
(4)電路中的電流:
I=
U
R1+R2
=
6V
10Ω+R2
,
滑動(dòng)變阻器消耗的電功率:
P2=I2R2=(
6V
10Ω+R2
2×R2=
(6V)2
(10Ω+R2)2
R2
=
(6V)2
(10Ω-R2)2
R2
+40Ω
,
當(dāng)R2=10Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大,最大為P2=0.9W,
當(dāng)R2=0Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為0W,
當(dāng)R2=20Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的電功率P2=0.8W,
綜上可知,滑動(dòng)變阻器滑片從右端移到左端的過(guò)程中,變阻器消耗的電功率變化情況是先變大后變。
答:(1)定值電阻與滑動(dòng)變阻器最大阻值之比為1:2;
(2)另一個(gè)元件的I-U圖象如上圖所示;
(3)電路消耗的最大功率為3.6W;
(4)A.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

利用圖象能直觀地表示物理量之間的規(guī)律.某同學(xué)用“伏安法”對(duì)甲、乙兩導(dǎo)體進(jìn)行了測(cè)量,并將所測(cè)數(shù)據(jù)用如圖所示的圖象表示.分析圖象可知兩電阻的大小關(guān)系( 。
A.R<RB.R>R
C.R=RD.條件不足,無(wú)法判斷

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

導(dǎo)體兩端的電壓是4V時(shí),通過(guò)的電流是0.8A,如果使導(dǎo)體兩端的電壓增加到6V時(shí),導(dǎo)體的電阻是(  )
A.0.2ΩB.5ΩC.7.5ΩD.12.5Ω

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,電源電壓保持不變.閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)滑片P置于變阻器的中點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù)為4V;當(dāng)滑片置于變阻器的b點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù)變化了2V,在15s內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為60J,則下列結(jié)果正確的是( 。
A.電源電壓為10V
B.滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為9Ω
C.電阻R1的阻值為18Ω
D.電阻R1先后兩次消耗的功率之比為16:9

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

利用伏安法測(cè)量電阻時(shí),由于電表本身電阻的影響,造成測(cè)量結(jié)果有誤差.現(xiàn)采用圖5所示電路,能較準(zhǔn)確的測(cè)量的阻值,已知A、B之間的電壓U保持不變.當(dāng)S接通a時(shí),電壓表示數(shù)為10V,電流表示數(shù)為0.2A,當(dāng)S接通b時(shí),電壓表示數(shù)為12V,電流表示數(shù)為0.15A,則待測(cè)電阻Rx的阻值為( 。
A.60ΩB.65ΩC.70ΩD.75Ω

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

寒寒在學(xué)習(xí)了滑動(dòng)變阻器的原理后,用鉛筆芯代替電阻線制作了一盞實(shí)驗(yàn)臺(tái)燈.如圖所示是臺(tái)燈的原理圖,AB表示鉛筆芯,P是滑片,寒寒選擇的小燈泡L上標(biāo)有“6V3W”的字樣.閉合開(kāi)關(guān)S后,把滑片P移到A端時(shí),小燈泡正常發(fā)光;把滑片P移到B端時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A.(小燈泡的阻值不隨溫度變化)求:
(1)小燈泡的電阻;
(2)鉛筆芯的最大阻值;
(3)當(dāng)滑片P滑到B端時(shí),小燈泡的實(shí)際功率.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

在如圖1所示的電路中,電源電壓保持12V不變,R1的阻值為20Ω.閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表的示數(shù)如圖2所示.
(1)求通過(guò)電阻R1的電流.
(2)求電阻R2的阻值.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在圖(a)所示的電路中,當(dāng)電鍵S閉合后,兩個(gè)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)至表盤的同一位置,如圖(b)所示.則燈L1和L2的阻值之比為( 。
A.1:4B.1:5C.4:1D.5:1

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列常用物理量及對(duì)應(yīng)單位正確的是(   )
A . 電流——庫(kù)(A)                 B . 功——瓦(W)
C.  電壓——伏(U)                 D. 能——焦(J)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案