Question

【題目】如圖(a)所示電路，當(dāng)變阻器的滑動片從一端滑到另一端的過程中兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖(b)中的AC，BC兩直線所示，不考慮電表對電路的影響。

(1)判斷電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化圖象應(yīng)為U-I圖象中的哪一條直線？

(2)定值電阻R0的阻值為多大？

(3)電源的電動勢是多大？

(4)變阻器滑動片從一端滑到另一端的過程中，變阻器消耗的最大電功率為多少？

Answer 1

【答案】(1)圖象應(yīng)為BC (2)3Ω (3) E=8V (4)4W

【解析】

當(dāng)變阻器的滑動片向左移動時，變阻器接入電路的電阻減小，電路中電流增大，定值電阻R0的電壓增大，路端電壓減小，來判斷兩個電壓表的示數(shù)對應(yīng)的圖線；定值電阻R0等于圖線AC的斜率大小．由數(shù)學(xué)知識求出圖線的斜率求解R0．當(dāng)滑動變阻器取最大值時，電流最小，由圖讀出電流的最小值，由歐姆定律求出變阻器的總電阻R；圖線BC反映路端電壓與電流的關(guān)系，其斜率大小等于電源的內(nèi)阻，由數(shù)學(xué)知識求出電源的內(nèi)阻．再閉合電路歐姆定律求出電源的電動勢；將定值電阻和電源當(dāng)作一個等效電源，當(dāng)?shù)刃щ娫吹膬?nèi)電阻和變阻器電阻相等時，等效電源輸出功率最大。

（1）電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化圖象應(yīng)為BC；電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化圖象應(yīng)為AC。

（2）定值電阻

（3）根據(jù)閉合回路歐姆定律可得：E=7.5+0.5r E=6+2r

可得：E=8V，r=1Ω

（4）當(dāng)R=R0+r=4Ω時，變阻器消耗的電功率最大。，