Question

12．如圖所示，電源電壓保持不變，滑動變阻器的最大值R₀=20Ω，且R₂=2R₁．當只閉合開關(guān)S₁，滑片P置于最左端a時，電流表示數(shù)為0.2A；當開關(guān)S₁、S₂均閉合，滑片P置于最右端b時，電流表示數(shù)為0.6A，試求定值電阻R₁和電源電壓．

Answer 1

分析 當只閉合開關(guān)S₁，滑片P置于最左端a時，由圖可知，R₀接入電路電阻最大且與R₁串聯(lián)，電流表測電路電流，根據(jù)串聯(lián)電路的特點表示出總電壓；
當開關(guān)S₁、S₂均閉合，滑片P置于最右端b時，由圖可知，R₀接入電路的電阻為0，R₁與R₂并聯(lián)接入電路，根據(jù)并聯(lián)電路的特點，由歐姆定律列出電壓與電流電阻的關(guān)系式，據(jù)此解題．

解答 解：當只閉合開關(guān)S₁，滑片P置于最左端a時，滑動變阻器接入電路的電阻R₀=20Ω且R₁串聯(lián)，R₂未接入電路，電流表測電路電流I=0.2A，
則電源電壓U=I（R₀+R₁）=0.2A×（20Ω+R₁）------①
當開關(guān)S₁、S₂均閉合，滑片P置于最右端b時，R₀未接入電路，電阻R₁和R₂并聯(lián)，電流表測干路電流I'=0.6A
$\frac{1}{{R}_{并}}$=$\frac{1}{{R}_{1}}$+$\frac{1}{{R}_{2}}$=$\frac{1}{{R}_{1}}$+$\frac{1}{2{R}_{1}}$，可得：R_并=$\frac{2}{3}$R₁，
則電源電壓U=I'R_并=I'×$\frac{2}{3}$R₁=0.6A×$\frac{2}{3}$R₁------②
電源電壓不變，由①②可解題：
R₁=20Ω，U=8V．
答：定值電阻R₁的值為20Ω，電源電壓為8V．

點評 本題是一道電路變化的習題，要熟悉串并聯(lián)電路的特點，掌握電源電壓不變，利歐姆定律列關(guān)系式解題．