如圖*所示電源電壓恆定,定值電阻R1的阻值為100Ω,滑動變阻器R0上標有“50Ω2A”的字樣,電流表A的有兩...
問題詳情:
如圖*所示電源電壓恆定,定值電阻R1的阻值為100Ω,滑動變阻器R0上標有“50Ω2A”的字樣,電流表A的有兩個量程分別為0~0.6A和0~3A,電壓表V的量程為0~15V,
(1)當開關S撥到1位置且滑片P在A端時,電壓表的示數為8V,求電源電壓U和10min通過R1的電流產生的熱量
(2)當開關S撥到2位置時滑動變阻器消耗的電功率與電流關係的圖象如乙圖所示,求滑動變阻器R0消耗的最大功率.
【回答】
(1)電源電壓12V,10min通過R1的電流產生的熱量384J;
(2)滑動變阻器R0消耗的最大功率3.6W.
【解析】解:
(1)由圖S接1時,P在A端時,變阻器R0連入阻值最大且R1與R0串聯,電流表測電路中電流,電壓表測R1兩端電壓,
由歐姆定律可得,電路中電流:
I=I1===0.08A,
所以電源電壓:
U=I(R1+R0)=0.08A×(100Ω+50Ω)=12V;
10min通過R1的電流產生的熱量:
Q1=I2R1t=(0.08A)2×100Ω×600s=384J;
(2)由電路圖知,當S接2時,R2與R0串聯,電流表測電路中電流,電壓表測R2兩端電壓,
由圖象知,當變阻器電流為0.2A時,其功率為2W,
所變阻器R0兩端電壓:U0===10V,
由串聯電路特點和歐姆定律可得R2的阻值:
R2====10Ω,
由P=I2R,變阻器R0的功率:
P0=()2×R0=,
當R0=R2=10Ω時,P0有最大值,
所以其最大值:
P0最大===3.6W.
答:(1)電源電壓12V,10min通過R1的電流產生的熱量384J;
(2)滑動變阻器R0消耗的最大功率3.6W.
【點評】本題考查串聯電路特點、歐姆定律、電功率公式的應用,關鍵是利用好電源的電壓不變和從圖象中讀出電流對應的功率.
知識點:電功率
題型:計算題