Question

如圖所示的電路連有最大阻值為20Ω的滑動變阻器R₂和定值電阻R₁，電源電壓保持不變．連好電路并經過正確的實驗操作后閉合開關，開關一閉合時電壓表V₁的示數為5V，電壓表V₂的示數為10V．辨析：
（1）閉合開關前，正確的實驗操作是什么？
（2）開關一閉合時，電路中電流表A的示數是多少？
（3）定值電阻R₁的阻值是多少？
（4）當把滑動變阻器調到電阻最小值時，R₁的電功率是多少？

Answer 1

解：（1）為保護電路，閉合開關前，正確的實驗操作是：將滑動變阻器阻值調到最大阻值處；
答：將滑動變阻器阻值調到最大阻值處．
（2）由歐姆定律得，電路中電流表A的示數I=I₂===0.5A，
答：開關一閉合時，電路中電流表A的示數是0.5A．
（3）由歐姆定律得，定值電阻R₁的阻值R₁===10Ω，
答：定值電阻R₁的阻值是10Ω．
（4）由串聯電路特點知，電源電壓U=U₁+U₂=5V+10V=15V，
滑動變阻器調到電阻最小值時，流過電阻R₁的電流I₁===1.5A，
此時R₁的電功率P₁=U I₁=15V×1.5A=22.5W，
答：滑動變阻器調到電阻最小值時，R₁的電功率是22.5W．
分析：（1）為保護電路，閉合開關前，滑動變阻器接入電路的阻值應為滑動變阻器的最大阻值；
（2）已知滑動變阻器的阻值及其兩端的電壓，由歐姆定律可求出電路電流，由此可知電流表的示數；
（3）已知定值電阻R₁的電壓及流過該電阻的電流，由歐姆定律可求出電阻阻值；
（4）根據題意求出電源電壓，由歐姆定律求出電路電流，然后由P=UI求出電阻R₁的電功率．
點評：本題考查了連接電路的注意事項、求電路電流、求電阻阻值、求電阻功率，考查的內容較多；熟練掌握串聯電路特點、歐姆定律、功率公式是正確解題的關鍵．