如图甲所示的电路中,闭合开关S,将变阻器R的滑动触头P从一端移到另一端

欧姆定律 已结 1 352
方华
方华 2021-11-23 09:45

如图甲所示的电路中,闭合开关S,将变阻器R的滑动触头P从一端移到另一端,得到两个电压表V1V2的示数随电流表A示数的图线如图乙所示。求:

image.png

1)电源电压及R0的值;

2)滑动变阻器的最大阻值Rmax

3)在图乙的UI图上画出电压表的V3示数随电流表A示数变化的图线。(不需要写出作画依据,仅画出图线即可)

相关标签:
1条回答
  •  陈俊华
    陈俊华 (最佳回答者)
    2021-11-24 10:08

    解析:

    1)由图可知,闭合开关后,电阻R0、灯泡和滑动变阻器串联,电压表V2测变阻器与灯的总电压,V1测灯的电压,而电压表V3R0的电压;

    根据串联电路电压的规律可知,V2的示数大于V1的示数,根据图乙两个图像相同电流下的电压大小关系可知,图乙中,倾斜直线表示电压表V2的示数随电流表A示数的变化图线,曲线表示电压表V1的示数随电流表A示数的变化图线;

    设电源电压为U,在图乙中取(4.5V0.3A)及(3.0V0.6A)两点,即对应V2的示数为4.5V时,电路中电流为0.3A;当V2的示数为3.0V时,电路中电流为0.6A

    根据串联电路电压的规律和电流的规律,由这两组数据列方程得:

    电源电压

    U4.5V+0.3AR0﹣﹣﹣

    电源电压

    U3.0V+0.6AR0﹣﹣﹣

    解得:

    R05Ω

    电源电压

    U6V

    2)当滑片P在最右端时,滑动变阻器接入的阻值为最大,此时电路中的电流最小,

    由图可知,此时I0.3A,此时V2的示数为4.5VV1的示数为0.5V

    根据串联电路电压的规律,变阻器两端的电压

    UR4.5V0.5V4V

    则滑动变阻器的最大阻值:

    image.png

    3V3R0的电压,因R3为定值电阻,所以V3示数随电流表A示数变化的图线为一直线(其延长线过坐标原点);当变阻器连入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大为0.6AV2的示数为3V,根据串联电路电压的规律,所以此时V3的示数为6V3V3V

    当变阻器连入电路中的电阻最大时,电流最小为0.3A,此时V2的示数为4.5V,根据串联电路电压的规律,此时V3的示数为6V4.5V1.5V

    由此在坐标系中确定所画直线的两个端点,将这两个点连接起来即可,如下图所示:

    image.png

    1)电源电压为6VR0的值为5Ω

    2)滑动变阻器的最大阻值Rmax13.3Ω

    3)在图乙的UI图上画出电压表的V3示数随电流表A示数变化的图线,如上图所示。


    26 讨论(1)
提交回复