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小明用如图甲所示的电路,研究通过导体的电流与导体电阻的关系.电源电压恒为6V.实...

小明用如图甲所示的电路,研究通过导体的电流与导体电阻的关系.电源电压恒为6V.实验过程中,他做了六次实验,每次改变电阻箱R′的阻值后,通过调节滑动变阻器始终保持R′两端的电压不变,记下相应的电流值.根据记录的六组数据,他在方格纸上描出了电流I与电阻箱阻值R′的关系图线,如图乙所示.
(1)记录第一组数据时,电阻箱R′的阻值为4Ω,此时电流表示数是多少?
(2)小明在实验过程中,控制电阻箱R′两端的电压是多大?
(3)记录第二组数据时,小明记下电流表的示数为0.4A,此时电阻箱消耗的功率是多少?滑动变阻器接入电路中的电阻是多大?
(4)记录第四组数据时,电阻箱和滑动变阻器消耗的功率之比是多少?

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(1)由图象横轴找出电阻为4Ω的点,过该点作横轴的垂线与图象交与一点,该点的纵轴数据就是电流值. (2)由图求出电流I与电阻R',然后由欧姆定律可求出电压. (3)由图象求出电流为0.4A时的电阻值R',由P=I2R求功率;由欧姆定律可求出滑动变阻器的阻值. (4)由图求出第四组数据的电流值与所对应电阻箱的电阻值,由欧姆定律求出滑动变阻器的阻值,然后由P=I2R求出电阻箱与滑动变阻器的功率之比. 【解析】 (1)由图知当电阻箱阻值R′=4Ω时,电流值I1=0.5A. (2)由图知当电阻箱阻值R′=4Ω时,电流值I1=0.5A,则电阻箱R'两端的电压UR′=I1 R′=0.5A×4Ω=2V. (3)由图知当电流I2=0.4A时,电阻R'=5Ω,则电阻箱消耗的功率PR′=I22R'=(0.4A)2×5Ω=0.8W.电源电压U=6V, 由欧姆定律得电路电流I2=,则R滑=-R'=-5Ω=15Ω-5Ω=10Ω. (4)由图知第四组数据I4=0.3A,R'=7Ω,由欧姆定律得I4=,则R滑=-R'=-7Ω=20Ω-7Ω=13Ω, 电阻箱与滑动变阻器串联I相同,由P=I2R得=== 答:(1)电流表示数是0.5A.(2)电阻箱R′两端的电压是2V.(3)电阻箱消耗的功率是0.8W;滑动变阻器接入电路中的电阻是10Ω. (4)电阻箱和滑动变阻器消耗的功率之比是7:13.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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