Question

1．如圖所示的電路，電源電壓為6V且保持不變，滑動(dòng)變阻器R上標(biāo)有“20Ω 1A”的字樣．
（1）將滑片P移到最右端，閉合S₁，斷開S₂，求電流表的示數(shù)I₁；
（2）保持滑片P在最右端，閉合S₁、S₂，電流表的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍，求燈L的阻值R_燈；
（3）將滑片P移至某一位置，閉合S₁、S₂，此時(shí)整個(gè)電路消耗的電功率為6W，求此時(shí)電流表的示數(shù)和滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R'．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)滑片在最右端，閉合S₁，斷開S₂時(shí)，只有滑動(dòng)變阻器接入電路，并且滑動(dòng)變阻器接入電路電阻最大．已知電源電壓和電路電阻，利用公式I=$\frac{U}{R}$得到通過的電流；
（2）當(dāng)滑片P在最右端，閉合S₁、S₂時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路電阻最大并且與燈泡并聯(lián)；已知干路電流與通過滑動(dòng)變阻器的電流關(guān)系，可以得到通過燈泡I_L的電流；利用公式R=$\frac{U}{I}$得到燈L的阻值R_燈；
（3）已知整個(gè)電路消耗的電功率，可以據(jù)P=UI得到總電流，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)求出通過滑動(dòng)變阻器的電流；利用公式R=$\frac{U}{I}$得到滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值．

解答 解：（1）當(dāng)P移到最右端，閉合S₁，斷開S₂時(shí)，只有滑動(dòng)變阻器接入電路，
I₁═$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{20Ω}$=0.3A；
（2）當(dāng)P移到最右端，閉合S₁、S₂時(shí)，R與L并聯(lián)，
由于I=3I₁=3×0.3A=0.9A，
根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和可知：
I_L=I-I₁=0.9A-0.3A=0.6A，
由I=$\frac{U}{R}$得：R_燈=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω；
（3）將滑片P移至某一位置，閉合S₁、S₂時(shí)，R′與L并聯(lián)，
據(jù)P=UI得：I′=$\frac{P}{U}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，
根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和可知：
I_滑=I′-I₁=1A-0.6A=0.4A，
由I=$\frac{U}{R}$得：R′=$\frac{U}{{I}_{滑}}$=$\frac{6V}{0.4A}$=15Ω．
答：（1）將滑片P移到最右端，閉合S₁，斷開S₂，電流表的示數(shù)I₁為0.3A；
（2）保持滑片P在最右端，閉合S₁、S₂，電流表的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍，燈L的阻值R_燈為10Ω；
（3）將滑片P移至某一位置，閉合S₁、S₂，此時(shí)電流表的示數(shù)和滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R為15Ω．

點(diǎn)評 此題考查的是并聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，掌握基本規(guī)律，根據(jù)需要靈活變形是解決此題的關(guān)鍵．