Question

在如圖（a）所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合電鍵S，當滑片P移到滑動變阻器R₂的某一端時，電壓表、電流表的示數如圖（b）所示，求：

（1）滑動變阻器R₂接入電路的阻值．
（2）10秒內電流通過R₂所做的功．
（3）當滑片P移到滑動變阻器R₂的另一端時，電壓表和電流表的指針同時在（b）圖指針所示的基礎上偏轉了相同的角度，求電源電壓值．

Answer 1

【答案】分析：（1）讀出電壓表與電流表的示數，由歐姆定律可求出滑動變阻器R₂接入電路的阻值．
（2）根據公式W=UIt可求出10秒內R₂所做的功．
（3）滑片P移到滑動變阻器R₂的另一端時，滑動變阻器接入電路的阻值為零，電壓表示數為零，示數變化為2V；滑動變阻器接入電路的電阻變小，電路電流變大，電流表示數變大，由電壓表和電流表的指針同時在（b）圖指針所示的基礎上偏轉了相同的角度知：電流表示數是0.6A；由歐姆定律列出方程組可求出電源電壓．
解答：解：（1）電壓表示數U_V=2V，電流表示數I_A=0.2A，
滑動變阻器R₂接入電路的阻值R₂===10Ω．
（2）10秒內電流做的功W₂=U₂I₂t=2V×0.2A×10s=4J．
（3）當滑片P移到滑動變阻器R₂的另一端時，
滑動變阻器接入電路的阻值R'₂=0Ω，只有電阻R₁接入電路，
電壓表示數變化量△U=U_V，由題意知此時電流表示數是I=0.6A，
設電源電壓為U，開始時U=I_AR₁+U_V，即U=0.2A×R₁+2V           ①
后來滑片P移到滑動變阻器R₂的另一端時U=IR₁，即U=0.6A×R₁ ②
由①②解得U=3V．
答：（1）滑動變阻器R₂接入電路的阻值是10Ω．
（2）10秒內電流通過R₂所做的功是4J．
（3）電源電壓是3V．
點評：本題考查了電壓表與電流表的讀數、歐姆定律、電功的計算，本題的難點在于根據“當滑片P移到滑動變阻器R₂的另一端時，電壓表和電流表的指針同時在（b）圖指針所示的基礎上偏轉了相同的角度，”判斷電流表的示數，由歐姆定律列方程求電源電壓．