Question

10．如圖所示，電阻R₀=20Ω，R=30Ω，電源電壓保持9V不變，試求：
（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P在a端時(shí)，電壓表的示數(shù)是多少？
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移到b端時(shí)，電流表示數(shù)是多少？
（3）當(dāng)滑片P在ab的中點(diǎn)時(shí)，通電100s，整個(gè)電路消耗的電能是多少J？

Answer 1

分析 （1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P在a端時(shí)，R₀與R串聯(lián)，電壓表測(cè)R₀兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移到b端時(shí)，R₀與R串聯(lián)，電壓表測(cè)電源的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)（1）得出電流表的示數(shù)；
（3）當(dāng)滑片P在ab的中點(diǎn)時(shí)，因電壓表的內(nèi)阻很大、在電路中相當(dāng)于斷路，則滑片移動(dòng)時(shí)接入電路中的電阻不變，電路中的電流不變，根據(jù)W=UIt求出通電100s整個(gè)電路消耗的電能．

解答 解：（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P在a端時(shí)，R₀與R串聯(lián)，電壓表測(cè)R₀兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{U}{{R}_{0}+R}$=$\frac{9V}{20Ω+30Ω}$=0.18A，
電壓表的示數(shù)：
U₀=IR₀=0.18A×20Ω=3.6V；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移到b端時(shí)，R₀與R串聯(lián)，電壓表測(cè)電源的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，
則電路中的電流I=0.18A；
（3）當(dāng)滑片P在ab的中點(diǎn)時(shí)，
因電壓表的內(nèi)阻很大、在電路中相當(dāng)于斷路，
所以，滑片移動(dòng)時(shí)接入電路中的電阻不變，電路中的電流不變，
通電100s整個(gè)電路消耗的電能：
W=UIt=9V×0.18A×100s=162J．
答：（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P在a端時(shí)，電壓表的示數(shù)是3.6V；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移到b端時(shí)，電流表示數(shù)是0.18A；
（3）當(dāng)滑片P在ab的中點(diǎn)時(shí)，通電100s，整個(gè)電路消耗的電能是162J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功公式的應(yīng)用，會(huì)根據(jù)電壓表的特點(diǎn)判斷出滑片移動(dòng)時(shí)不能改變接入電路中的電流是關(guān)鍵．