如图甲所示电路中,电源电压保持不变,初始时滑动变阻器的滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上开关后滑片P向左

1个回答

  • 解题思路:(1)由电路图可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压;由图乙可知当x<5cm时电压表测电源的电压,并读出电流表开始有读数时滑片P移动的距离x的值;根据串联电路的电压特点求出R两端的电压,再根据欧姆定律求出电阻R的阻值.

    (2)滑动变阻器的滑片P在最左端时,电路为R的简单电路,根据P=

    U

    2

    R

    求出此时电路消耗的总功率.

    (3)由图乙和图丙分别读出当x=5cm和x=10cm时滑动变阻器两端的电压、电流,根据欧姆定律求出接入电路的电阻,进一步得出滑片P每滑动1cm的阻值变化;先根据题意求出该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总阻值,当滑动变阻器的最大阻值与R串联时电路中的电流最小,利用电阻的串联和欧姆定律求出电路中最小电流.

    (1)由图乙可知,当x<5cm时,电压表示数保持1.5V不变,

    则断点处离变阻器最右端5cm,电源电压为1.5V;

    由乙、丙图可知,电压表示数为1.35V时,电流表示数为0.15A,

    电阻R=

    UR

    I=

    1.5V−1.35V

    0.15A=1Ω.

    (2)开关闭合,滑动变阻器的滑片P在最左端时变阻器阻值为0Ω,

    电路总功率P=

    U2

    R=

    (1.5V)2

    1Ω=2.25W.

    (3)当x=5cm时,设滑动变阻器接入电路中的电阻为R1,则

    R1=

    U1

    I1=[1.35V/0.15A]=9Ω;

    当x=10cm时,设滑动变阻器接入电路中的电阻为R2,则

    R2=

    U2

    I2=[1.2V/0.3A]=4Ω;

    所以从断点处滑片P向左滑动的过程中,该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化是1Ω,

    该滑动变阻器没有断路时的总电阻值R=9Ω+5cm×1Ω/cm=14Ω.

    电路中最小电流I=[U

    R变大+R=

    1.5V/14Ω+1Ω]=0.1A.

    答:(1)电源电压为1.5V,电阻R的阻值为1Ω;

    (2)滑动变阻器的滑片P在最左端时,电路消耗的总功率为2.25W;

    (3)该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化为1Ω,若该滑动变阻器电阻丝没有断路时电路中最小电流是0.1A.

    点评:

    本题考点: 欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;滑动变阻器的使用;电功率的计算.

    考点点评: 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是会分析图象得出x=5cm和x=10cm时滑动变阻器两端的电压和电流.