Question

【題目】如圖甲所示，電源電壓恒定，R1=20Ω，閉合開(kāi)關(guān)S，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1時(shí)電流表示數(shù)為0.3A；若再閉合S1電流表示數(shù)為0.5A，通過(guò)R2的電流為A，則電源電壓是V，R2電阻阻值為Ω；如圖乙所示電路中，R0為定值電阻，R1為滑動(dòng)變阻器，圖丙是該滑動(dòng)變阻器消耗的電功率與電流關(guān)系的圖象．則該滑動(dòng)變阻器的最大電阻值是Ω；圖乙中關(guān)系圖線(xiàn)與橫坐標(biāo)相交點(diǎn)的電流是A．

Answer 1

【答案】0.2；6；30；50；1.2
【解析】解：（1）由甲電路圖可知，閉合開(kāi)關(guān)S、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)通過(guò)R1的電流， 由I= 可得，電源的電壓：
U=I1R1=0.3A×20Ω=6V；
若再閉合S1 ， R1與R2并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，
所以，通過(guò)R1的電流不變，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，通過(guò)電阻R2的電流：
I2=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A，
則電阻R2的阻值：
R2= = =30Ω；（2）由電路圖可知，R0與R1串聯(lián)，電壓表測(cè)R1兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．①當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，
由圖象可知，電路中的最小電流I=0.2A時(shí)，R1的電功率P1=2W，
由P=I2R可得，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R1= = =50Ω；②由圖象可知，當(dāng)電路中的電流I′=0.4A時(shí)，R1的電功率P1′=3.2W，
此時(shí)R1接入電路的電阻：
R1′= = =20Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，由I= 可得，電源的電壓：
U=I′（R0+R1′）=0.4A×（R0+20Ω），
當(dāng)電路中的電流I=0.2A時(shí)，電源的電壓：
U=I（R0+R1）=0.2A×（R0+50Ω），
因電源的電壓不變，
所以，0.4A×（R0+20Ω）=0.2A×（R0+50Ω），
解得：R0=10Ω，
則電源的電壓U=I（R0+R1）=0.2A×（10Ω+50Ω）=12V，
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電路中的電流：
I″= = =1.2A，
即圖乙中關(guān)系圖線(xiàn)與橫坐標(biāo)相交點(diǎn)的電流是1.2A．
所以答案是：0.2；6；30；50；1.2．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對(duì)電功率的計(jì)算公式的理解，了解計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．