Question

5．如圖所示，電源電壓恒為10V，定值電阻R₂的阻值為6Ω，調(diào)整滑動變阻器R₁的滑片，此時電壓表的示數(shù)為6V．則：
（1）電壓表的示數(shù)為6V時，電流表的示數(shù)為多少？此時滑動變阻器R₁的電阻值為多少？
（2）調(diào)整滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為3V時，則通電30s，整個電路消耗的電能為多少？

Answer 1

分析 （1）分析電路的連接，根據(jù)歐姆定律求出通過通過R₂的電流即電流表的示數(shù)；根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，求出變阻器的電壓，根據(jù)歐姆定律求出變阻器連入電路中的電阻大��；
（2）由歐姆定律求出通過R₂電流大小，根據(jù)W=UIt求整個電路消耗的電能．

解答 解：（1）原電路中R₂與R₁串聯(lián)，電壓表測R₂的電壓，電流表測電路中的電流，通過R₂的電流I₂=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}=\frac{6V}{6Ω}$=1A，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，電流表的示數(shù)為1A；
此時變阻器的電壓U₁=10V-6V=4V，因通過變阻器的電流I₁=1A，變阻器連入電路中的電阻R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}=\frac{4V}{1A}$=4Ω；
（2）調(diào)整滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為U′₂=3V，此時電路中電流大小I′=$\frac{{U′}_{2}}{{R}_{2}}=\frac{3V}{6Ω}$=0.5A，通電30s，整個電路消耗的電能W=UI′t=10V×0.5A×30s=150J．
答：（1）電壓表的示數(shù)為6V時，電流表的示數(shù)為1A；此時滑動變阻器R₁的電阻值為4Ω；
（2）調(diào)整滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為3V時，則通電30s，整個電路消耗的電能為150J．

點評 本題考查歐姆定律、串聯(lián)電路的規(guī)律的運用及電功的計算，難度中等．