如甲图所示的电路,电流暗箱中电源中电源电压和电阻R0均保持不变,小刚为探究滑动变阻器的电功率P与其接入电路的阻值R的关系,做了多次实验.
(1)当电压表的示数为8V时,电流表的示数为1A,问:此时滑动变阻器接入电路中的电阻R是多大?它的电功率是多大?
(2)根据实验测得的几组数据的处理结果,小刚在坐标纸(乙图)上画出了滑动变阻器的电功率P随其接入电路中的阻值R的变化图象,由图象可知:当滑动变阻器的电功率P最大时,滑动变阻器接入电路的电阻是多大?此时通过滑动变阻器的电流是多大?
(3)电源暗箱中的电阻R0是多大?
网友回答
解:由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)滑动变阻器接入电路在的电阻:
R===8Ω,
它的电功率为:
P=UI=8V×1A=8W;
(2)由乙图可知,当功率最大P滑=9W,R滑=4Ω,
通过滑动变阻器的电流:
I滑===1.5A;
(3)因电源的电压不变,
所以U电源=U+IR0=I滑(R滑+R0)
即8V+1A×R0=1.5A×(4Ω+R0)
解得:R0=4Ω.
答:(1)滑动变阻器接入电路中的电阻R是8Ω,它的电功率是8W;
(2)当滑动变阻器的电功率P最大时,滑动变阻器接入电路的电阻是4Ω,此时通过滑动变阻器的电流是1.5A;
(3)电源暗箱中的电阻R0是4Ω.解析分析:(1)由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路在的电阻,根据P=UI求出它的电功率;(2)根据乙图直接读出当滑动变阻器的电功率P最大时滑动变阻器接入电路的电阻,根据P=I2R求出通过通过滑动变阻器的电流;(3)根据欧姆定律和串联电路的特点分别表示出两种情况下电源的电压,根据电源的电压不变得出等式即可求出电源暗箱中的电阻的大小.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,关键是根据乙图读出滑动变阻器消耗的最大电功率和对应的电阻值.