Question

在如圖所示的電路中，電源電壓為6伏，且保持不變．當電鍵S閉合時R₂的滑片在b端，電流表A的示數為0.1安，電壓表V的示數為4伏．求：
（1）電阻R₁的電壓；
（2）電流表的最大示數是多少；
（3）在滑片滑動過程中，電阻R₁消耗功率的變化范圍．

Answer 1

分析：（1）分析電路圖可知滑動變阻器和電阻串聯在電路中，電壓表測滑動變阻器的電壓，R₂的滑片在b端，滑動變阻器接入電路的為最大電阻．根據串聯電路電壓規律可計算電阻R₁的電壓．
（2）當滑片移至a 端時，滑動變阻器接入電路的電阻最小，根據歐姆定律可計算電流表的最大示數是多少．
（3）考慮滑動變阻器接入電路電阻的變化結合電功率公式可計算電阻R₁消耗功率的變化范圍．

解答：解：（1）串聯電路總電壓等于各分電壓之和．
U₁=U-U₂=6V-4V=2V
答：電阻R₁的電壓為2V．
（2）R₁=

U1

I

=

2V

0.1A

=20Ω
當滑片移至a 端時，電路電流最大：
I_最大=

U

R1

=

6V

20Ω

=0.3A
答：電流表的最大示數是0.3A．
（3）P₁=U₁I₁=2V×0.1A=0.2W
P₁′=U₁′I₁′=6V×0.3A=1.8W
答：電阻R₁消耗功率的變化范圍是：0.2瓦～1.8瓦

點評：本題考查學生對串聯電路電壓規律的掌握程度以及能否運用歐姆定律和電功率公式準確計算電路元件的電壓，電流和電功率的大小．