Question

20．電源電壓一定，閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器滑片P從最上端滑至最下端的過(guò)程中，電流表示數(shù)I與滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R之間的關(guān)系如圖2所示．已知定值電阻R₀=10Ω．則電源電壓U=6V，圖2中坐標(biāo)值I₁=0.12A．當(dāng)電流表示數(shù)I=0.2A時(shí)，R₀與R消耗的電功率之比為1：2．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖象，當(dāng)電流最大時(shí)，變阻器的阻值為零，根據(jù)U=IR₀計(jì)算出定值電阻兩端的電壓，即為電源電壓；
（2）根據(jù)圖象讀出變阻器的阻值，由歐姆定律計(jì)算出I₁的值；
（3）根據(jù)題意計(jì)算出I=0.2A時(shí)，變阻器的阻值，根據(jù)P=I²R來(lái)判斷兩電阻的電功率之比．

解答 解：（1）由圖象知，電流最大為0.6A，由題意知，此時(shí)變阻器的阻值為零，則U=U₀=IR₀=0.6A×10Ω=6V；
（2）由圖象知，I₁對(duì)應(yīng)的變阻器阻值為40Ω，則此時(shí)變阻器與R₀串聯(lián)，
則電路中的電流：I₁=$\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{\;}}$=$\frac{6V}{10Ω+40Ω}$=0.12A；
（3）當(dāng)I=0.2A時(shí)，根據(jù)歐姆定律可知電路中的總電阻R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω；
根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和得：R_滑′=30Ω-10Ω=20Ω；
由P=UI=I²R可知，$\frac{{P}_{0}}{{P}_{滑}}$=$\frac{{I}^{2}{R}_{0}}{{I}^{2}{R}_{滑}}$=$\frac{{R}_{0}}{{R}_{滑}}$=$\frac{10Ω}{20Ω}$=$\frac{1}{2}$．
故答案為：6；0.12；1：2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，解決問(wèn)題的關(guān)鍵是能夠分析出電路的連接方式，讀懂圖象，知道電流的大小與變阻器阻值的關(guān)系．