(2011上海第25界國中物理競賽)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合電鍵S,當滑片P置於滑動變阻器的...
問題詳情:
(2011上海第25界國中物理競賽)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合電鍵S,當滑片P置於滑動變阻器的中點時,電壓表的示數為4伏;當滑片置於滑動變阻器的b端時,電壓表的示數變化了2伏,此後15秒內定值電阻R1產生的熱量為60焦。下列結果正確的是 ( )
A.電源電壓為10伏
B.R1的阻值為18歐
C.滑動變阻器R的最大阻值為9歐
D.R1先後兩次消耗的電功率之比4:3
【回答】
C
解析:設電源電壓為U,滑動變阻器R的最大阻值為R,閉合電鍵S,當滑片P置於滑動變阻器的中點時,電路總電阻為R1+R/2,電流I=U/( R1+R/2),電壓表的示數為IR/2=4伏;當滑片置於滑動變阻器的b端時,電路總電阻為R1+R,電流I’=U/(R1+R),電壓表的示數增大2伏,為I’R=6伏;此後15秒內定值電阻R1產生的熱量為I’ 2R1t=60焦。聯立解得R1=R,U=12V,定值電阻R1兩端電壓為12V-6V=6V,根據15秒內定值電阻R1產生的熱量為60焦可得R1的阻值為9歐,滑動變阻器R的最大阻值為9歐,選項AB錯誤C正確;I/I’=4/3,R1先後兩次消耗的電功率之比16:9,選項D錯誤。
【名師點評】此題需要根據題述過程列出多個方程聯立解得,難度較大。
知識點:電功率
題型:選擇題
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