Question

如圖甲所示電路，電源電壓恒為1.5V，閉合開關后，把滑動變阻器R₂的滑片P從最右端向左移動，由于滑動變阻器某處發生斷路，滑片P向左移動一段距離后，電流表才有讀數，此時電壓表的示數為1.35V，且電流表讀數I與滑片P移動的距離x的關系如圖乙所示，求：
（1）當電流表開始有讀數時，滑片P移動的距離x的值和R₂接入電路的阻值；
（2）電阻R₁的阻值；
（3）當滑片P移到x等于10cm處時，R₂消耗的電功率。

Answer 1

解：（1）由電路圖可知，兩電阻串聯，電流表測電路中的電流，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓； 由圖乙當電流表開始有讀數即I=0.15A時，滑片P移動的距離x=5cm；
R₂接入電路的阻值：
（2）R₁兩端的電壓： U₁=U﹣U₂=1.5V﹣1.35V=0.15V，
（3）由乙圖可知，當滑片P移到x等于10cm處時，電路中的電流I′=0.3A；
R₁兩端的電壓： U₁′=I′R₁=0.3A×1Ω=0.3V，
R₂兩端的電壓：U₂′=U﹣U₁′=1.5V﹣0.3V=1.2V，
R₂消耗的電功率：P₂=U₂′I′=1.2V×0.3A=0.36W。