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

【答案】分析：（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；由圖乙讀出電流表開始有讀數時滑片P移動的距離x的值，根據歐姆定律求出R₂接入電路的阻值；根據串聯電路的電壓特點求出R₁兩端的電壓，再根據歐姆定律求出電阻R₁的阻值．
（2）當滑片P移到x等于10cm處時，根據乙圖讀出電路中的電流，根據歐姆定律求出R₁兩端的電壓，根據串聯電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，再根據P=UI求出R₂消耗的電功率．
解答：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：
R₂===9Ω．
（2）R₁兩端的電壓：
U₁=U-U₂=1.5V-1.35V=0.15V，
R₁===1Ω．
（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．
答：（1）當電流表開始有讀數時，滑片P移動的距離x的值為5cm，R₂接入電路的阻值為9Ω；
（2）電阻R₁的阻值為1Ω；
（3）當滑片P移到x等于10cm處時，R₂消耗的電功率為0.36W．
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，關鍵是分析圖象、得到有用的數據．