如图所示的电路中,电源电压恒定不变,滑动变阻器R0上标有“20Ω1A”字样,定值电阻R1上标有“0.9W”字样...
问题详情:
如图所示的电路中,电源电压恒定不变,滑动变阻器R0上标有“20Ω 1A”字样,定值电阻R1上标有“0.9W”字样,另一电阻R2=20Ω.若只闭合开关S、S1,调节滑片P,使R1正常工作,此时电压表的示数为3V;若只闭合开关S、S2,调节滑片P至中点时,电压表示数为2V.求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)电源电压;
(3)三个开关同时闭合,将滑片P调到最右端,10min内整个电路消耗的电能.
【回答】
【考点】欧姆定律的应用.
【分析】(1)只闭合开关S、S1时,R1与R0串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,R1正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=求出R1的阻值;
(2)只闭合开关S、S2,调节滑片P至中点时,R2与R0串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
(3)三个开关同时闭合,将滑片P调到最右端时,R1与R2并联,根据电阻的并联求出电路中的总电阻,利用W=t求出10min内整个电路消耗的电能.
【解答】解:(1)只闭合开关S、S1时,R1与R0串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,
因R1正常工作,
所以,由P=可得,R1的阻值:
R1===10Ω;
(2)只闭合开关S、S2,调节滑片P至中点时,R2与R0串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I===0.1A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=I(R2+R0)=0.1A×(20Ω+×20Ω)=3V;
(3)三个开关同时闭合,将滑片P调到最右端时,R1与R2并联,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路中的总电阻:
R===Ω,
10min内整个电路消耗的电能:
W=t=×10×60s=810J.
答:(1)电阻R1的阻值为10Ω;
(2)电源的电压为3V;
(3)三个开关同时闭合,将滑片P调到最右端,10min内整个电路消耗的电能为810J.
知识点:欧姆定律
题型:计算题
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