如图甲所示,R1为滑动变阻器,R0、R2为定值电阻,电源电压U保持不变.建立直角坐标系,横轴表示电流,纵轴表示电压.改变滑动变阻器滑片P的位置,将电压表V1、V

如图甲所示,R1为滑动变阻器,R0、R2为定值电阻,电源电压U保持不变.建立直角坐标系,横轴表示电流,纵轴表示电压.改变滑动变阻器滑片P的位置,将电压表V1、V

题型:专项题难度:来源:
如图甲所示,R1为滑动变阻器,R0、R2为定值电阻,电源电压U保持不变.建立直角坐标系,横轴表示电流,纵轴表示电压.改变滑动变阻器滑片P的位置,将电压表V1、V2的示数随电流表A示数变化的两条图线分别画在坐标系中,如图乙所示.求R2、R0的阻值和电源电压U各是多少?
答案
由图知,当滑片P向左移动时,滑动变阻器R1连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,根据欧姆定律的推导公式U=IR可知,R0两端的电压变大,R2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R1和R2两端的总电压变小,据此判断:图象中上半部分为R1和R的I﹣U图象,下半部分为R1的I﹣U图象,即电压表V1示数变化的图线;
由图象可知:当R1和R2两端的电压为10V时,R2两端的电压为1V,电路中的电流为0.5A,
∴U=U1+U0=10V+IR0=10V+0.5A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
R2===2Ω;
当滑片P移至最左端,滑动变阻器连入电阻为0,两电压表都测量电阻R2两端的电压,示数都为4V,电路中的电流最大为2A,
∴ U=U2 ′+U0 ′ =4V+2A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②得:10V+0.5A×R0=4V+2A×R0解得:R0=4Ω,
则电源电压为:U=U1+U0=10V+IR0=10V+0.5A×4Ω=12V.
举一反三
如图所示,电源电压为4伏且保持不变,虚线框内的电路中接有两个阻值均为R的电阻,当开关S由闭合到断开时,电流表的示数减少了0.5安.问:
(1)开关S由闭合到断开,电路的总电阻是增加还是减少,为什么?
(2)画出虚线框内两种可能的连接电路图,并分别计算出每种接法相应的电阻R的值.
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如图所示的电路中,电源电压若保持不变.R1=4 Ω,R3=6 Ω.
(1)如果开关K1、K2都断开时,电流表示数为0.6A,那么电源电压多大?
(2)如果开关K1、K2都闭合时,电流表示数为2A,那么R2的阻值是多大?
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如图,电源电压和灯泡电阻不变,R1=5 Ω,灯泡的额定电流为0.8A,灯泡电阻为10 Ω,
(1)只闭合S1,电流表的示数为0.6A,求电源电压.
(2)闭合S1、S2、S3,滑片移到b端,电流表的示数为2A,求滑动变阻器的最大阻值.
(3)若电压表量程为0~3V,电流表量程为0~3A,只闭合S2,在保证电路安全的情况下,求滑动变阻器接入的阻值范围.
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实际使用中,电流表的阻值虽然很小但并不为零,因此串联在电路中有分压作用;电压表的阻值虽然很大但不是无穷大,因此并联在电路中有分流作用.当我们用伏安法测电阻的阻值时可以有两种连接方法,如图(甲)、(乙)所示.请分析说明为了提高测量的精确度,待测电阻的阻值在什么情况下用(甲)图所示的电路,什么情况下用(乙)图所示的电路?说说为什么?
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某同学想测定电阻R2的阻值,供选择的器材有:一个电源(电压不变、电压数值未知),一个已知电阻R1,电压表(最大量程大于电源电压),单刀双掷开关.
该同学设计了如图所示的电路.
(1)要完成该实验,请你写出需要测量的物理量及操作步骤.
(2)写出用测量的物理量计算R2的表达式.
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