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某同学设计了如图所示的电路图.没做实验前他认为,当闭合S.移动变阻器的滑片P.电流表示数变化.电压表示数不变(即电源两端电压保持不变),但是实验结果使他大吃一惊.他发现:当P移动时.电流表和电压表示数

作者:bjdoctor网 阅读量:32

某同学设计了如图所示的电路图.没做实验前他认为;当闭合S,移动变阻器的滑片P,电流表示数变化,电压表示数不变(即电源两端电压保持不变);但是实验结果使他大吃一惊,他发现:当P移动时,电流表和电压表示数都发生了变化.他把六次实验的数据记录在下面的表格中:(电流表的电阻和通过电压表的电流忽略不计)
实验次数123456
电流表示数I/A0.10.20.30.40.50.6
电压表示数 U/V2.52.01.51.00.50
(1)根据表中的数据,在图中画出U-I图象?
(2)根据图象,写出U-I的函数表达式________;?
(3)他猜想P移动时之所以电压表示数有变化,可能是由于电池组内部有电阻造成的,理论和实践证明他的猜想是正确的.请根据相关信息得出电池组内部电阻r=________Ω;
(4)当变阻器连入电路中电阻R=20Ω时,电流表的示数是多少?(要求列式计算)?

试卷题目答案

解:
(1)根据表格中电压和对应的电流确定坐标点,然后用平滑的曲线连接起来即可得到U-I的图象,如下图所示:

(2)设函数的表达式为U=kI+b,根据图象,函数经过点(0.1,2.5)(0.6,0),则
2.5=0.1k+b,0=0.6k+b,
解得:k=-5,b=3,
U-I的函数表达式为U=3-5I;
(3)根据欧姆定律可得:
当I=0.6A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小为0,则电源的电压U=0.6r,
当I=0.1A时,滑动变阻器两端的电压为2.5V,则电源的电压U=2.5V+0.1r,
∵电源的电压不变,
∴0.6r=2.5V+0.1r,
解得:r=5Ω,U=3V;
(4)当变阻器连入电路中电阻R=20Ω时,电路中的电流;
I′===0.12A.
故答案为:(1)如上图所示;(2)U=3-5I;(3)5;(4)电流表的示数为0.12A.
分析:(1)明确纵横坐标所表示的内容,对照表格中的数据,在坐标图中画点描线;
(2)由图象可知U与I成正比函数,直线经过(0.1,2.5)(0.6,0),利用待定系数法求函数解析式即可;
(3)任取两组数据,根据欧姆定律和串联电路的电压特点表述出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出电源的内阻;
(4)根据电阻的串联和欧姆定律求出当变阻器连入电路中电阻R=20Ω时,电路中的电流即为电流表的示数.
点评:本题考查了描点法作图和串联电路的特点以及欧姆定律的灵活应用,关键是能正确的做出图象并得出电流与电压成正比,要注意考虑电源内阻时可以把电源看成纯电源和内阻串联处理.
  • 物理试卷
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