Question

【題目】在圖甲所示的電路中，電源電壓為9V且保持不變，電阻R1的阻值為20Ω，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“40Ω 1A”字樣，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P移到某位置時(shí)，R1兩端的電壓為8V．

（1）電流表的示數(shù)I1為多少？
（2）電阻R1的電功率P1為多少？
（3）現(xiàn)把一個(gè)表盤如圖乙所示的電壓表接入電路中，要求在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的過程中電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度變化最大．
①為了滿足要求，電壓表應(yīng)接入ABCD中的哪兩點(diǎn)？電壓表選用哪一檔量程？（不用寫出原因）
②求出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍．

Answer 1

【答案】
（1）

電流表的示數(shù)：I1===0.4A；

（2）

電阻R1消耗的電功率：P1=U1I1=8V×0.4A=3.2W；

（3）

①當(dāng)電壓表選擇0～3V量程，并把電壓表接入CD兩點(diǎn)時(shí)，在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的過程中電壓表指針偏轉(zhuǎn)變化角度最大；

②當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片移到最右端時(shí)，接入電路電阻為0；

滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最大是3V，R1兩端的電壓是：U1′=U﹣U2′=9V﹣3V=6V，

此時(shí)電路電流：I′===0.3A，

此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻：R2===10Ω；

所以R2的范圍是0歐﹣10歐．

【解析】（1）已知電阻與電阻兩端電壓，應(yīng)用歐姆定律可以求出電路電流．
（2）已知電阻兩端電壓與通過電阻的電流，由P=UI可以求出電阻消耗的電功率．
（3）電壓表選擇的量程比較小時(shí)，示數(shù)變化比較大，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻變化時(shí)，電壓表的示數(shù)也隨之變化，根據(jù)串聯(lián)電路電壓和電阻的規(guī)律，可求滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對(duì)電功率的計(jì)算公式的理解，了解計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．