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在如图所示的电路中,电源电压U保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,其最大...

在如图所示的电路中,电源电压U保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,其最大阻值为R2。闭合开关S,要求:

 

1)当滑动变阻器的滑片P移动时,用题中字母推导出电路的总电功率最大值的表达式:

2)请你分析论证当滑动变阻器的滑片P从变阻器当中某位置R0滑到最右端的过程中,R2的电功率是如何变化的?

温馨据示:推导过程中需要的物理量可以提前设定。

 

(1) (2)一直变大或者先变大后变小或者一直变小 【解析】 (1)根据公式可知,电源电压保持不变,总功率最大的时候,R最小,总电阻最小时,滑动变阻器在最左端,总电阻为R1,故 (2) 因R2的电功率,取决于通过的电流和两端的电压,所以,R2接入电路的电阻为R0,且0<R0≤R2,则串联电路的电流为: ; R2上的功率: ; 这是一个关于的二次函数,二次项系数-R1U2,一次项系数U2,根据二次函数的性质,可知,如果: 即: R+R1=2R1 R上功率最大;当滑动变阻器的滑片P从变阻器当中某一位置滑到最右端的过程中,根据二次函数的图象可得结论: ①若R0一开始小于R1,但是R2小于等于R1,则电功率P一直变大; ②若R0一开始小于R1,但是R2大于R1,则电功率P先变大后变小; ③若R0一开始大于等于R1,则电功率P一直变小。  
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考点分析:
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某工厂装配车间有一个纯电阻元件R0,其上标有“1*V6W”字样,其中额定电压值模糊不清,大概看出在10V左右,若要正确使用这个元件,需确定它的额定电压值。现在实验室中有以下实验器材;一个蓄电池(电压约6V),电流表A(量程:0~3A),电流表A2(量程:0~0.6A),两个开关,导线若干。另外,还有可供选择的定值电阻分别为R1)、R230Ω)、R3500Ω)、R41kΩ

请你从上述器材中选用合适的器材,通过实验比较精确的测量、得到此元件的额定电压值。要求:

1)画出实验电路图;(电路不可重新组合)

2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量:

3)写出此元件额定电压U的表达式(用已知量和测量的字母表示)。

 

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1)一个小灯泡上标着“2.2V0.25A”,表明这个小灯泡正常工作时的电阻是___________

2)如图是小明为检验这个小灯泡的标称电阻是否准确而连接的实验线路。他的连接有三个错误。请你改成正确的连接?要求:在原图接错的导线上画,并画出正确的连接。

__________

3)改正连接错误后若闭合开关,电流表和电压表的指针都发生偏转,而小灯泡不亮,其可能原因是________________(说出一种即可):

4)若一个电表发生故障,但有已知的定值电阻R0可提供的情况下,电路中能求出小灯泡电阻的是_____________

A.   B.   

C.     D.

 

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在图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S,调节滑动变阳器,将滑动变阻器的滑动触头P从最左端移动到最右端。两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图所示。则:

 

1)判断图线________(甲)是电压表V2示数随电流变化的图线。

2)滑动变阻器的最大阻值为多少_______

3)如果将定值电阻R1阻值换为20Ω,同样将滑动变阻器的滑动触头P从最左端滑到最右端。请在图中画出两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线。

__________

 

 

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在学校创新比赛中,小亮同学设计了一个多档位的电热水器。已知R1<R2,当旋钮上的箭头(图)指向ABCD不同位置时,可以实现四档加热功率:低温、中温1、中温、高温(中温1低于中温),请你完成图中电路的连接。

__________

 

 

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请你设计一个电路,使直流电动机在人的操作下既能正转,也能反转。要求:用两个单刀双掷开关。一个电池组,导线若干。

______

 

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