Question

在圖所示的電路中，電源電壓為9伏且不變，滑動變阻器上標有“50Ω 2A”字樣，閉合電鍵S后，電流表的示數為0.2安，電壓表的示數為2伏．求：
（1）電阻R的阻值．
（2）電阻R消耗的電功率P．
（3）有可能使電流表或電壓表的指針指在刻度最大處時的變阻器的阻值．

Answer 1

【答案】分析：（1）電壓表測電阻R的電壓U，電流表測流過電阻R的電流，由題意知電阻R的電壓、電路電流，由歐姆定律R=可求出電阻阻值．
（2）已知電阻兩端的電壓U，流過電阻的電流I，由功率公式P=UI可求出電阻功率．
（3）電源電壓為9V，滑動變阻器允許通過的最大電流是2A，因此電壓表電壓不可能達到最大值15V，只能達到3V；電流表示數不能達到最大3A，只能達到0.6A；然后根據串聯電路特點、歐姆定律求出對應的滑動變阻器阻值．
解答：解（1）電阻R的阻值R===10Ω．
（2）電阻R消耗的電功率P=UI=2V×0.2A=0.4W．
（3）因為電源電壓為9伏，所以電壓表示數不可能為15V．
因為滑動變阻器的允許通過的最大電流為2安，電流表示數不可能為3A．
當電壓表示數為U_V=3V時，電路電流I===0.3A，滑動變阻器兩端的電壓U_滑=6V，
滑動變阻器的電阻R_滑===20Ω．
當電流表示數為I_A=0.6A時，電阻兩端的電壓U_R=I'R=0.6A×10Ω=6V，
滑動變阻器兩端的電壓為U'_滑=U-U_R=9V-6V=3V，
此時滑動變阻器的電阻R'_滑===5Ω．
答：（1）電阻R的阻值是10Ω．
（2）電阻R消耗的電功率是0.4W．
（3）電壓表示數最大時，滑動變阻器的電阻是20Ω；
電流表示數最大時，滑動變阻器的電阻是5Ω．
點評：本題考查求電阻阻值、求電阻功率及滑動變阻器的應用，正確分析電路結構，知道電壓表與電流表所測的電壓與電流是正確解題的前提；靈活應用歐姆定律及功率公式是解題的關鍵．