如图*所示,电源电压恒定不变,闭合开关,移动滑片,滑动变阻器消耗的功率P与其电阻R的变化关系如图乙所示,则R1...
问题详情:
如图*所示,电源电压恒定不变,闭合开关,移动滑片,滑动变阻器消耗的功率P与其电阻R的变化关系如图乙所示,则R1= Ω;当滑片P滑至最右端时,通电1min电流通过R1产生的热量是 J.
【回答】
【考点】欧姆定律的应用;电功率与电压、电流的关系;焦耳定律的计算公式及其应用.
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流.
(1)由图象可知,当R2=10Ω和滑动变阻器的最大阻值R2′=20Ω时消耗的电功率,根据串联电路的电流特点和P=I2R求出电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律分别表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值,进一步求出电源的电压;
(2)根据电阻的串联和欧姆定律求出当滑片P滑至最右端时电路中的电流,利用Q=I2Rt求出通电1min电流通过R1产生的热量.
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流.
(1)由图象可知,当R2=10Ω时,P2=0.9W,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=I2R可得,电路中的电流:
I===0.3A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=可得,电源的电压:
U=I(R1+R2)=0.3A×(R1+10Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
由图象可知,当滑动变阻器的最大阻值R2′=20Ω,消耗的电功率P2′=0.8W,
此时电路中的电流:
I′===0.2A,
则电源的电压:
U=I(R1+R2′)=0.2A×(R1+20Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
因电源电压恒定不变,
所以,0.3A×(R1+10Ω)=0.2A×(R1+20Ω),
解得:R1=10Ω,
电源的电压U=I(R1+R2)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V;
(2)当滑片P滑至最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
此时电路中的电流:
I′===0.2A,
通电1min电流通过R1产生的热量:
Q1=(I′)2R1t=(0.2A)2×10Ω×60s=24J.
故*为:10;24.
知识点:焦耳定律
题型:填空题
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