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如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合电键S,移动变阻器R2的滑片P,使电压表和电流表的示数分别为4.5伏和0.15安.①求变阻器

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解决时间 2021-01-16 12:23
如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合电键S,移动变阻器R2的滑片P,使电压表和电流表的示数分别为4.5伏和0.15安.
①求变阻器R2连入电路的阻值.
②求10秒内电流通过变阻器R2所做的功.
③将变阻器R2的滑片P移至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为2.0伏和0.4安.请判断:根据以上条件, 求出定值电阻R1的阻值(选填“能”或“不能”).若能求出R1的阻值,写出求解过程;若不能求出R1的阻值,写出理由.
最佳答案
①滑动变阻器接入电路的阻值R2=\frac{U_{2}}{I}=\frac{4.5V}{0.15A}=30Ω,答:变阻器R2连入电路的阻值是30Ω. ②10秒内电流通过变阻器R2所做的功W2=U2It=4.5V×0.15A×10s=6.75J,答:10秒内电流通过变阻器R2所做的功是6.75J. ③电阻R1是定值电阻,由欧姆定律得:R1=\frac{U-U_{2}}{I}=\frac{U-U_{2}′}{I′},即\frac{U-4.5V}{0.15A}=\frac{U-2.0V}{0.4A},解得U=6V;定值电阻R1=\frac{U-U_{2}}{I}=\frac{6V-4.5V}{0.15A}=10Ω,答:能求出定值电阻阻值,定值电阻阻值是10Ω.解析分析:(1)由电路图知,电阻R1与R2串联,电压表测电阻R2两端电压,电流表测电路电流;
(2)已知电阻R2两端的电压与流过该电阻的电流,由欧姆定律可求出滑动变阻器接入电路的电阻;
(3)由W=UIt可求出10s内流过滑动变阻器的电流所做的功;
(4)根据串联电路的特点,由欧姆定律可求出电源电压;然后由欧姆定律可求出定值电阻R1的阻值.
点评:分析清楚电路结构,灵活应用串联电路特点、欧姆定律是解题的关键
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