Question

7．利用如圖1所示的電路測量定值電阻R_X和電源電壓，R為電阻箱，電源電壓保持不變．當(dāng)R的阻值為圖2所示時，電流表的示數(shù)為0.1A，此時電阻箱兩端的電壓為6V；當(dāng)R的阻值為15Ω時，電流表的示數(shù)為0.2A． 定值電阻R_X的阻值為30Ω，此時電路的總功率為1.8W．

Answer 1

分析 （1）電阻箱的讀數(shù)方法：各旋盤對應(yīng)的指示點(diǎn)（圖中的小三角）的示數(shù)乘以面板上標(biāo)記的倍數(shù)，然后加在一起，就是接入電路的阻值．然后根據(jù)歐姆定律計算它兩端的電壓．
（2）因為電阻R_X和電阻箱R串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)，結(jié)合歐姆定律列出方程，然后解之可得出電阻值和電源電壓，再根據(jù)電功率公式計算電功率的大小．

解答 解：（1）圖2中電阻箱的示數(shù)為0×1000Ω+0×100Ω+6×10Ω+0×1Ω=60Ω．
因為此時電流為I₁=0.1A，所以U₁=I₁R₁=0.1A×60Ω=6V．
（2）因為電阻R_X和電阻箱R串聯(lián)，當(dāng)電阻箱的電阻R₁=60Ω時，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)得：
U=U_x1+U₁，即：U=I₁R_X+I₁R₁，
所以U=0.1A×R_X+0.1A×60Ω------------①
當(dāng)電阻箱的電阻R₁=15Ω時，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)得：
U=U_x2+U₂，即：U=I₂R_X+I₂R₂，
所以U=0.2A×R_X+0.2A×15Ω------------②
解①②組成的方程得：R_X=30Ω，U=9V．
此時電路的總功率：P=UI₂=9V×0.2A=1.8W．
故答案為：6V；30Ω；1.8W．

點(diǎn)評 本題是一種沒有電壓表測電阻的方法：根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和電源電壓不變的列出關(guān)于電壓的方程即可．同時還考查了電功率公式的應(yīng)用．