Question

在圖所示的電路中，R₁是定值電阻，R₂為滑動變阻器，已知R₁=16Ω，電源電壓為12V．
（1）閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)恰為8V時，電流表的示數(shù)為多大？此時滑動變阻器R₂消耗的電功率多大？
（2）若在R₁兩端并聯(lián)一個定值電阻R₃后，再調(diào)節(jié)滑動變阻器R₂，使電壓表的示數(shù)為4V時，電流表的示數(shù)為0.75A，則R₃的阻值為多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電路，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電流表的示數(shù)，利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動變阻器兩端的電壓，再根據(jù)P=UI求出滑動變阻器消耗的電功率；
（2）若在R₁兩端并聯(lián)一個定值電阻R₃后，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出通過R₁的電流，再根據(jù)并聯(lián)電流的電流特點(diǎn)求出通過R₃的電流，利用歐姆定律求出R₃的阻值．
解答：解：（1）由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電路．
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴根據(jù)歐姆定律可得，電流表的示數(shù)：
I===0.5A，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴滑動變阻器兩端的電壓：
U₂=U-U₁=12V-8V=4V，
滑動變阻器R₂消耗的電功率：
P=U₂I=4V×0.5A=2W；
（2）∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
∴通過R₁的電流：
I₁′===0.25A，
∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
∴通過R₃的電流：
I₃=I′-I₁′=0.75A-0.25A=0.5A，
則R₃===8Ω．
答：（1）電壓表的示數(shù)恰為8V時，電流表的示數(shù)為0.5A，此時滑動變阻器R₂消耗的電功率為2W；
（2）R₃的阻值為8Ω．
點(diǎn)評：本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，要注意第二問中電路可以簡化為R₁與R₃并聯(lián)、電流表測干路電流．