Question

9．如圖所示電路，已知A、B兩點之間電壓保持6V不變，R₁阻值為10Ω，調(diào)節(jié)R₂使通過R₁的電流為0.2A．將R₁更換為阻值為20Ω的定值電阻，R₂保持不變，電壓表示數(shù)變大（選填“變大”、“變小”或“不變”），通過R₂的電流為0.15A．若要使R₁的兩端的電壓保持不變，更換電阻后，R₂的滑動應向右調(diào)為40Ω．

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓．
（1）根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出電壓表的示數(shù)和通過R₁的電流為0.2A時電路中的總電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)求出變阻器接入電路中的電阻；
（2）將R₁更換為阻值為20Ω的定值電阻，R₂保持不變，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流即為通過R₂的電流，根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)，然后判斷電壓表示數(shù)的變化；
（3）若要使R₁的兩端的電壓保持不變，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R₂兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律得出等式即可求出變阻器接入電路中的電阻，然后確定滑片移動的方向．

解答 解：由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓．
（1）通過R₁的電流為0.2A時，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電壓表的示數(shù)：
U₁=IR₁=0.2A×10Ω=2V，
電路中的總電阻：
R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，R₂的滑動阻值為：
R₂=R-R₁=30Ω-10Ω=20Ω；
（2）將R₁更換為阻值為20Ω的定值電阻，R₂保持不變，
通過R₂的電流即電路中的電流：
I′=$\frac{U}{{R}_{1}′+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{20Ω+20Ω}$=0.15A，
電壓表的示數(shù)：
U₁′=I′R₁′=0.15A×20Ω=3V＞U₁，
所以電壓表的示數(shù)變大；
（3）若要使R₁的兩端的電壓保持不變，即U₁=2V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R₂兩端的電壓：
U₂=U-U₁=6V-2V=4V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：
I′=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}′}$=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}′}$，即$\frac{2V}{20Ω}$=$\frac{4V}{{R}_{2}′}$，
解得：R₂′=40Ω，
所以，R₂的滑動應向右調(diào)為40Ω．
故答案為：變大；0.15；右；40．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用，是一道較為簡單的應用題．