Question

【題目】如圖所示，甲為電路的連接情況，R1=20Ω，R2為滑動(dòng)變阻器，乙為R3的I﹣U圖象，電源電 壓保持不變．當(dāng)S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，若滑片P在a端，則電流表示數(shù)為0．6A；若滑片P在b端，則電壓表示數(shù)為8V．求：

（1）電源電壓．
（2）滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值．
（3）當(dāng)S1、S2均閉合，且滑片P在a端時(shí)，求電流表的示數(shù)．

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖示可知，當(dāng)S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，滑片P在a端，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)公式I=U/R可得，電源電壓：U=IaR1=0．6A×20Ω=12V
（2）解：當(dāng)S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，滑片P在b端，R2接入電路的電阻最大，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，由于串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，故R1兩端的電壓：U1=U﹣U2=12V﹣8V=4V，由于串聯(lián)電路中各處的電流相等，故電路中的電流：Ib=U1/R1=U2/R2 ， 即4V/20Ω=8V/R2 ， 解得：R2=40Ω
（3）解：當(dāng)S1、S2均閉合，且滑片P在a端時(shí)，R1與R3并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，由圖乙可知，當(dāng)R3兩端的電壓U3=6V時(shí)，通過(guò)的電流I3=0．3A，則R3的阻值：R3=U3/I3=6V/0．3A=20Ω，由于并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，故電路中的總電阻：R=R1R3/（R1+R3）=10Ω，干路電流表的示數(shù)：I=U/R=12V/10Ω=1．2A
【解析】本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，分清電路的連接方式和從圖象中獲取一組數(shù)據(jù)求出R3的阻值.
（1）當(dāng)S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，滑片P在a端，變阻器接入電路中的電阻為零，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓；
（2）當(dāng)S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，滑片P在b端，接入電路中的電阻最大，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R1兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得出等式即可求出滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值；
（3）根據(jù)圖乙讀出任意一組電流和電壓值，根據(jù)歐姆定律求出R3的阻值，當(dāng)S1、S2均閉合，且滑片P在a端時(shí)，R1與R3并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，根據(jù)電阻的并聯(lián)求出電路中的總電阻，利用歐姆定律求出干路電流．