方方用图*所示电路研究电功率和电流的关系,绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图,如图乙。(1)...
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方方用图*所示电路研究电功率和电流的关系,绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图,如图乙。
(1)实线表示的是 (选填“R”或“R0”)的功率与电流的关系。
(2)求R0的阻值。(写出计算过程)
(3)当电流表示数为0.5安时,求R消耗的功率。(写出计算过程)
【回答】
(1)R0;
(2)R0的阻值为8Ω;
(3)当电流表示数为0.5安时,R消耗的功率为6W。
【解答】解:
(1)研究电功率和电流的关系,通过调节变阻器R的滑片改变电路中电流,
由P=I2R知,在电阻一定时,电功率P与电流I是二次函数关系,R0>0,所以图象开口向上,图乙中实线是定值电阻R0的功率与电流的关系,虚线表示滑动变阻器R的功率与电流关系。
(2)由图乙中,R0的功率与电流关系图象知,I=2A时,P0=32W,
由P=I2R可得,R0的阻值;
R0===8Ω;
(3)由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电流表测电路中电流,
当滑动变阻器R连入阻值为0时,R0的简单电路,电路的电路中电流最大,
由图象知此时的电流I=2A,由P=UI可得,电源电压:
U=U0===16V,
由欧姆定律可得,当电路中电流I′=0.5A时,R0两端电压:
U0′=I′R0=0.5A×8Ω=4V,
由串联电路特点知,此时R两端电压:
UR=U﹣U0′=16V﹣4V=12V,
R消耗的功率:
PR=URI′=12V×0.5A=6W。
知识点:电功率单元测试
题型:实验,探究题
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