4.如图甲所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当滑片滑到正中央时,电压表示数为3V。已知两个电阻的U-I图象如图乙所示。求:
⑴求电源电压;
⑵当滑动变阻器滑片滑在最右端时电流表的示数;
⑶滑动变阻器电阻保持5Ω不变,通电1min,电流通过电路做的总功.
解析:1分析电路图可知:
①R1与R2串联,
②V测量R1两端电压U1,
③A测量电路中的电流I,
④R2滑片左移阻值变小,右移变大;
2分析乙图可知:
①乙图是两个电阻的U-I图象,
②当Imax=0.6A时,
只能是U2=0,
所以单调递减的是U2-I图像,
单调递增的是U1-I图像,
③当滑片滑到正中央时,
且U1=3V时,两直线相交,
所以U2=3V,I=0.3A,
所以U=U1+U2=3V+3V=6V,
R1=U1/I=3V/0.3A=10Ω,
R2中=R1=10Ω,
R2max=2R2中=20Ω;
3当R2滑片置于最右端时,
R2=R2max=20Ω,
所以Imin=U/(R1+R2)
=6V/(10Ω+20Ω)
=0.2A;
4当R2=5Ω,t=60s时,
I=U/(R1+R2)
=6V/(10Ω+5Ω)
= 0.4A,
W=UIt
=6V×0.4A×60s
=144J。
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