问题 计算题

(5分)如图a所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时,测得电阻R两端的电压U与通过电阻R的电流I的变化关系如图b所示.求:

(1)电源的电压.

(2)滑动变阻器的最大阻值.

(3)电压表V1示数的变化范围.

(4)通过计算分析变阻器的滑片P滑至中点时电阻R两端的电压U’及通过它的电流I’.

答案

(1)12V;(2)16欧;(3)0V到8V(4)6V;0.75A

试题考查知识点:这是一道与数学坐标相关联的电学综合考察题目。

思路分析:通过电阻R两端的电压U与通过电阻R的电流I的变化关系图,把滑动变阻器的滑片在a端和在b端电表示数对应起来,迅速得到关键数据。

具体解答过程:

解:(1)、观察电路图可知,电阻R与滑动变阻器串联在电路中。当滑片位于a端时,滑动变阻器连入电路的电阻为0,只有电阻R连接在电路中。电阻R两端电压和通过的电流与右图中坐标(1.5A,12V)对应。故知电源电压为U电源=12V。

(2)当滑片位于b端时,滑动变阻器连入电路的电阻为最大值,电阻R两端电压和通过的电流与右图中坐标(0.5A,4V)对应。此时滑动变阻器两端电压为UP=12V-4V=8V,电路中的电流为IP=0.5A,故知滑动变阻器为最大阻值为:

RP===16欧。

(3)当滑片位于a端时,滑动变阻器连入电路的电阻为0,只有电阻R连接在电路中。此时电压表V1示数为0;当滑片位于b端时,滑动变阻器连入电路的电阻为最大值,此时滑动变阻器两端电压为UP=12V-4V=8V。故知电压表V1示数的变化范围为0V—8V。

(4)当滑片位于a端时,滑动变阻器连入电路的电阻为0,只有电阻R连接在电路中。电阻R两端电压和通过的电流与右图中坐标(1.5A,12V)对应。电阻R的阻值为:

R===8欧;

当滑片在中点时,滑动变阻器连入电路的电阻值为的

RP’=RP=×16欧=8欧;

此时,电阻R两端的电压为

U’=U电源=×12V=6V。

通过电阻R的电流为:

I’===0.75A。

试题点评:学会看图,从图中发现关键信息,是本题的亮点。

选择题
单项选择题 A1型题