Question

（2011?東臺市模擬）如圖所示，滑動變阻器的變阻范圍為0～20Ω，閉合開關，當滑片在左端時，電壓表、電流表的讀數分別為12V和0.3A，求：
（1）電源電壓
（2）電阻R₁的阻值
（3）當滑片移到右端時，電流表、電壓表的讀數．

Answer 1

分析：首先利用滑片P在左端時，確定此時的電路連接方式，然后利用電壓表的示數即可確定電源電壓；利用歐姆定律進一步可以求出定值電阻的阻值．
當滑片P位于最右端時，明確此時的電路連接方式，利用歐姆定律即可求出此時電路中的電流即電流表的示數；定值電阻兩端的電壓即電壓表的示數．

解答：解：當滑動變阻器的滑片P位于最左端時，滑動變阻器沒有接入電路，此時只有定值電阻R₁接入電路，此時電壓表測量的既是電源電壓，又是R₁兩端的電壓，所以電源電壓就等于電壓表的示數，即：U₁=U=12V．通過R₁的電流I₁=0.3A．
利用歐姆定律：I=

U

R

的變形得，R₁=

U1

I1

=

12V

0.3A

=40Ω．
當將滑片P移到最右端時，滑動變阻器全部接入電路，此時其相當于一個阻值為20歐的定值電阻，此時R₁R₂串聯．
電路中串聯后的總電阻：R=R₁+R₂=40Ω+20Ω=60Ω，
電路中的電流即電流表的示數：I′=

U

R

=

12V

60Ω

=0.2A．
定值電阻R₁兩端的電壓即電壓表的示數：U₁′=I′×R₁=0.2A×40Ω=8V．
答：（1）電源電壓為12V．
（2）電阻R₁的阻值為40Ω．
（3）當滑片移到右端時，電流表的示數為0.2A、電壓表的讀數為8V．

點評：在涉及滑片P的移動開關的斷開與閉合的電路中，明確滑片P移動前后、開關斷開與閉合前后電路的連接方式是解決此類題目的關鍵．
此題中，結合電路的連接方式的變化，反復考查了歐姆定律．