(2011•道里区一模)小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流

(2011•道里区一模)小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示,由图象可得,定值电阻R1,的阻值是______Ω;实验时,电源电压保持5V不变.当滑片P位于a时,滑动变阻器消耗的电功率与R1消耗的电功率之比为______.
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ttch198394 幼苗

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解题思路:根据图象中的任何一组数据,都能求出R1的电阻值.
串联电路的电阻起分担电压的作用,电阻越大分担的电压越大,当滑片P位于a端时,滑动变阻器全部接入,分担的电压最大,定值电阻分担的电压最小为1V.由电源电压和R1的电压,求出滑动变阻器的电压,又能在图象中找到此时的电流是0.1A,即可求出功率.

当P在b端时R2=0Ω,从图形中可以定值电阻两端电压为5V,通过的电流为0.5A,则R1的阻值为R1=
U1
I1=[5V/0.5A]=10Ω;
当滑动变阻器的滑片移到a端时,从图象上可以看出定值电阻两端电压为1V,则滑动变阻器两端电压为U′=U-U″=5V-1V=4V,
由图象知,当的电压是1V时,电流为0.1A,而串联电路的电流处处相等,因此滑动变阻器消耗的功率P′=U′I=4V×0.1A=0.4W;
定值电阻消耗的功率P″=U″I=1V×0.1A=0.1W.
故滑动变阻器消耗的电功率与R1消耗的电功率之比为0.4W:0.1W=4:1.
故答案为 10,4:1.

点评:
本题考点: 探究电流与电压、电阻的关系实验.

考点点评: 根据图象能得到相关数据,并能熟练应用欧姆定律和功率的计算公式;道其中任何两个量,会求出第三个量.
掌握串联电路的电流和电压特点.

1年前

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