Question

有一種電源暗箱，內(nèi)有一電源與一定值電阻串聯(lián)，如圖1所示．某同學(xué)為了測(cè)定電源暗箱內(nèi)電阻R_o的阻值，設(shè)計(jì)了如圖2所示的電路，在確認(rèn)連接正確后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

（1）在閉合開(kāi)關(guān)前，還需完成的操作是______．
（2）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為10伏時(shí)，電流表的示數(shù)為1安，計(jì)算此時(shí)滑動(dòng)變阻器上消耗的功率為多大？
（3）再次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)位5伏時(shí)，電流表的示數(shù)為2A，則可知電源暗箱中的電阻R的阻值為_(kāi)_____歐姆．

Answer 1

【答案】分析：（1）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片處于最大阻值處，滑動(dòng)變阻器能起到保護(hù)電路的作用．
（2）電源有內(nèi)阻，如圖，滑動(dòng)變阻器和電源的內(nèi)阻是串聯(lián)的，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器的電壓，電流表測(cè)滑動(dòng)變阻器的電流，根據(jù)P=UI計(jì)算滑動(dòng)變阻器的功率．
（3）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片在不同的位置，電路處于兩種狀態(tài)，找這兩種狀態(tài)下電源電壓相等，列出等式，求得R．
解答：解：（1）閉合開(kāi)關(guān)前，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片處于最大阻值處，電路電阻最大，電流最小，滑動(dòng)變阻器能起到保護(hù)電路的作用．
（2）在電壓表示數(shù)為10V，電流表的示數(shù)為1A時(shí)，
滑動(dòng)變阻器的功率為：P=U'I'=10V×1A=10W，
滑動(dòng)變阻器的電阻為：R'===10Ω．
（3）在電壓表示數(shù)為5V，電流表的示數(shù)為2A時(shí)，
滑動(dòng)變阻器的電阻為：R''===2.5Ω，
考慮電源有內(nèi)阻R，R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，根據(jù)兩種狀態(tài)下，電源電壓相等得：
I'（R'+R）=I''（R''+R），
1A×（10Ω+R）=2A×（2.5Ω+R），
所以，R=5Ω．
故答案為：（1）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片處于最大阻值處；（2）滑動(dòng)變阻器的功率為10W；（3）5．
點(diǎn)評(píng)：（1）電路通過(guò)開(kāi)關(guān)的閉合與斷開(kāi)或滑動(dòng)變阻器移動(dòng)滑片來(lái)改變電路狀態(tài)，根據(jù)兩種狀態(tài)下電源電壓相等列出等式，求出未知量，是比較典型的方法，一定要掌握．
（2）考慮電源的內(nèi)阻是把初中物理和高中物理聯(lián)系起來(lái)，為學(xué)習(xí)電源內(nèi)阻做好鋪墊．