Question

如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R₂為20Ω．閉合開關，滑動電阻器R₃的滑片在b端時，電壓表的示數為3V；滑片移到中點時，電流表的示數為0.45A；滑片移到a端時，電壓表的示數為9V．求：
（1）電阻R₁的阻值；
（2）滑動變阻器R₃的最大阻值；
（3）電源電壓U．

Answer 1

【答案】分析：當滑動電阻器R₃的滑片在b端時，電阻R₁、R₂、滑動變阻器的最大阻值串聯，電壓表測R₁兩端的電壓；
當滑片移到中點時，電阻R₁、R₂、滑動變阻器的最大阻值的一半串聯，電流表測電路中額電流；
當滑片移到a端時，電阻R₁、R₂串聯，電壓表測R₁兩端的電壓；
據歐姆定律表示出電路中的電流，根據電阻的串聯和歐姆定律表示出電源的電壓，聯立等式即可解決問題．
解答：解：P在b端時，則有：

U=（R₁+R₂+R₃）-----①
P在a端時，則有：

U=（R₁+R₂）------②
因為U不變，所以：
R₁+R₂+R₃=3（R₁+R₂），即R₃=2（R₁+R₂）----③
P在中點時，則有：

U=0.45A×（R₁+R₂+R₃）----④
③代入④式得：
U=0.45A×（R₁+R₂+R₁+R₂）=0.9A×（R₁+R₂）--⑤
因電源的電壓不變，
所以由②⑤兩式可得：
（R₁+R₂）=0.9A×（R₁+R₂），即=0.9A，
解得：R₁=10Ω；
R₃=2（R₁+R₂）=2×（10Ω+20Ω）=60Ω；
U=×（10Ω+20Ω）=27V．
答：（1）電阻R₁的阻值為10Ω；
（2）滑動變阻器R₃的最大阻值為60Ω；
（3）電源電壓為27V．
點評：本題考查了電阻的串聯和歐姆定律的應用，關鍵是根據電源的電壓不變得出等式進行解答．