Question

如圖所示的電路中，電源電壓恒定為4.5V．開關S閉合后，電流表的示數為0.5A，電壓表V₁的示數為3V．當把滑動變阻器的滑片P移到最右端時，電流表的示數為0.3A．
求：
（1）電阻R₁的值．
（2）滑動變阻器的最大電阻．
（3）滑片移到最右端時，V₁的示數及此時電路消耗的總功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）開關S閉合后，滑動變阻器與R₁串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；根據串聯電路的電壓特點求出R₁兩端的電壓，根據歐姆定律求出電阻R₁的值．
（2）當把滑動變阻器的滑片P移到最右端時，滑動變阻器的最大阻值與R₁串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓；根據歐姆定律求出電路的總電阻，根據電阻的串聯求出滑動變阻器的最大電阻；再根據歐姆定律求出電壓表V₁的示數，根據P=UI求出電路消耗的總功率．
解答：解：開關S閉合后，等效電路圖如圖1所示；
當把滑動變阻器的滑片P移到最右端時，等效電路圖如圖2所示．

（1）由圖1可得：U₁=U-U₂=4.5V-3V=1.5V，
R₁===3Ω；
（2）由圖2可得：電路的總電阻：
R===15Ω，
R₂=R-R₁=15Ω-3Ω=12Ω；
（3）滑片移到最右端時，滑動變阻器兩端的電壓：
U₂=IR₂=0.3A×12Ω=3.6V，即電壓表V₁的示數為3.6V；
此時電路消耗的總功率：
P=UI=4.5V×0.3A=1.35W．
答：（1）電阻R₁的值為3Ω；
（2）滑動變阻器的最大電阻為12Ω；
（3）滑片移到最右端時，V₁的示數為3.6V，電路消耗的總功率為1.35W．
點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活運用，關鍵畫出等效電路圖和電壓表所測電路原件的判斷．