如圖甲的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)后,滑片P由b端滑到a端,電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的變化關(guān)系如圖乙.則電源電壓為________V,當(dāng)滑片P置于a端時,10s電路總共消耗的電能為________J.當(dāng)滑動變阻器的阻值調(diào)為________Ω時,電路中的電流最小,此時滑動變阻器兩端電壓為________V.
9 135 12 6
(1)當(dāng)滑片在a端時,電路中只有定值電阻,此時電流最大,電壓表的示數(shù)就是電源電壓,利用W=UIt即可求出電路中消耗電能;
(2)當(dāng)滑片在a端時,利用歐姆定律解得定值電阻阻值;
當(dāng)滑片在b端時,電路中電阻最大,電流最小,根據(jù)歐姆定律解得總電阻,再減去(1)中求得的定值電阻阻值即是滑動變阻器的最大阻值;最后根據(jù)歐姆定律的變形公式即可求出滑動變阻器兩端電壓.
解答:(1)當(dāng)變阻器的滑片接在a端時,電路中只有定值電阻,此時電流最大,電壓表的示數(shù)就是電源電壓,即:電路中的最大電流:I=1.5A,電源電壓:U=9V;
10s內(nèi)電路消耗的電能:W=UIt=9V×1.5A×10s=135J;
(2)∵I=
∴定值電阻:R===6Ω;
當(dāng)變阻器的滑片接在b端時,滑動變阻器與定值電阻串聯(lián),電路中總電阻最大,電流最小,即I′=0.5A;
∵I=
∴電路的總電阻:R總===18Ω;
則滑動變阻器的最大阻值:
Rmax=R總-R=18Ω-6Ω=12Ω;
∴變阻器兩端的電壓:U′=I′Rmax=0.5A×12Ω=6V.
故答案為:9;135;12;6.
點評:本題結(jié)合圖象考查了歐姆定律及串聯(lián)電路特點應(yīng)用和電功的計算,屬綜合性較高的題目,難點是明白滑片移動過程中電路的變化情況;應(yīng)用圖象解決問題,這是以后學(xué)習(xí)的重點.