分析 由電路圖可知,R0與R1串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流.
(1)當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,根據(jù)圖象讀出滑動變阻器消耗的電功率,利用P=I2R求出滑動變阻器的最大阻值;
(2)由圖象讀出電路中的電流為0.4A時R1的電功率,根據(jù)P=I2R求出R1接入電路的電阻,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電源的電壓,利用電源的電壓不變得出等式求出R0的阻值;根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓.
(3)當(dāng)滑動變阻器的最大阻值R1與電阻R0串聯(lián),此時電路中的電流最小,當(dāng)滑片位于最右端時,電路為R0的簡單電路,此時電路中的電流最大,根據(jù)P=U2R可求得電路消耗的最大功率.
解答 解:(1)當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,由圖象可知,電路中的最小電流I=0.2A時,R1的電功率為2.4W;
由P=I2R可得,滑動變阻器的最大阻值:
R1=PI2=2.4W(0.2A)2=60Ω;
(2)由圖象可知,當(dāng)電路中的電流I′=0.4A時,R1的電功率P1′=4W,
此時R1接入電路的電阻:
R1′=P′1I′2=4W(0.4A)2=25Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
電源的電壓:U=I′(R0+R1′)=0.4A×(R0+25Ω),①
當(dāng)電路中的電流I=0.2A時,電源的電壓:
U=I(R0+R1)=0.2A×(R0+60Ω),②
由①②可得:0.4A×(R0+25Ω)=0.2A×(R0+60Ω),
解得:R0=10Ω;
電源電壓:U=I(R0+R1)=0.2A×(10Ω+50Ω)=12V;
(3)當(dāng)R1=10Ω時,變阻器消耗的電功率最大,
即P1大=I2R1=(UR0+R1)2 R1=U2R1R21−2R0R1+R20+4R0R1=U2(R1−R0)2R1+4R0,
當(dāng)R1=R0=10Ω時,R1消耗功率最大,
則最大功率:即P1大=U2(R1−R0)2R1+4R0=(12V)24×10Ω=3.6W
答:(1)滑動變阻器電阻的最大值為60Ω;
(2)電源電壓為12V;
(3)滑動變阻器在滑動過程中,它消耗的電功率的最大值為3.6W.
點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用,關(guān)鍵是利用好電源的電壓不變和從圖象中讀出電流對應(yīng)的功率.
科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 通過燈L1、L2的電流之比為1:2 | |
B. | 燈L1、L2兩端的電壓之比為2:1 | |
C. | 電源電壓為9V時,只有燈L1正常發(fā)光 | |
D. | 電源電壓為9 V時,只有燈L2正常發(fā)光 |
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 應(yīng)用凸透鏡在照相機中成縮小、倒立的實像 | |
B. | 應(yīng)用凸透鏡,通過投影儀成放大、正立的虛像 | |
C. | 用凸透鏡做放大鏡時,成正立、放大的實像 | |
D. | 用凸透鏡做眼鏡片時,成倒立、放大的虛像 |
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科目:初中物理 來源: 題型:作圖題
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題
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