如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器.图乙是滑动变阻器的电功率与电流关系的图象.(1)
如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器.图乙是滑动变阻器的电功率与电流关系的图象.(1)当电路中的电流是0.5A时,R1接入电路的电阻为多少?(2)滑动变阻...
如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器.图乙是滑动变阻器的电功率与电流关系的图象.(1)当电路中的电流是0.5A时,R1接入电路的电阻为多少?(2)滑动变阻器的最大阻值是多少?(3)电源电压和定值电阻R0为多大?
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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)由图象可知,当电路中的电流I′=0.5A时,R1的电功率P1′=4W,
此时R1接入电路的电阻:
R1′=
=
=16Ω,
(2)由图象可知,电路中的最小电流Imin=0.2A时,R1的电功率P1=2W,
由P=I2R可得,R1的最大电阻:
R1=
=
=70Ω;
(3)根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知:
当电路中的电流I′=0.5A时,R0与R1′串联,
R串1=R0+R1′,
由I=
可得,电源的电压:
U=I′(R0+R1′)=0.5A×(R0+16Ω)-----①
当电路中的最小电流Imin=0.2A时,
R串2=R0+R1,
由I=
可得,电源的电压:
U=Imin(R0+R1)=0.2A×(R0+70Ω)-----②
由①②解得:R0=20Ω,
电源的电压U=I(R0+R1)=0.2A×(20Ω+70Ω)=18V.
答:(1)当电路中的电流是0.5A时,R1接入电路的电阻为16Ω;
(2)滑动变阻器的最大阻值是70Ω;
(3)电源电压为18V,定值电阻R0为20Ω.
(1)由图象可知,当电路中的电流I′=0.5A时,R1的电功率P1′=4W,
此时R1接入电路的电阻:
R1′=
P1′ | ||
|
4W |
(0.5A)2 |
(2)由图象可知,电路中的最小电流Imin=0.2A时,R1的电功率P1=2W,
由P=I2R可得,R1的最大电阻:
R1=
P1 | ||
|
2.8W |
(0.2A)2 |
(3)根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知:
当电路中的电流I′=0.5A时,R0与R1′串联,
R串1=R0+R1′,
由I=
U |
R |
U=I′(R0+R1′)=0.5A×(R0+16Ω)-----①
当电路中的最小电流Imin=0.2A时,
R串2=R0+R1,
由I=
U |
R |
U=Imin(R0+R1)=0.2A×(R0+70Ω)-----②
由①②解得:R0=20Ω,
电源的电压U=I(R0+R1)=0.2A×(20Ω+70Ω)=18V.
答:(1)当电路中的电流是0.5A时,R1接入电路的电阻为16Ω;
(2)滑动变阻器的最大阻值是70Ω;
(3)电源电压为18V,定值电阻R0为20Ω.
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