Question

【題目】如圖所示電路中，電源電壓為4.5伏，電阻 R2的阻值是10歐，閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)是3伏。電流表電壓表都是實驗室常用電表，求：

(1)通過電阻R2的電流和滑動變阻器連入電路中的電阻R1；

(2)此時滑動變阻器消耗的電功率；

(3)更換電源電壓為18V，電壓表選擇015V量程而且改接到滑動變阻器兩端，電流表量程可能改變。當(dāng)滑動變阻器滑片移到某一位置時，電流表指針偏轉(zhuǎn)到表盤的處，求出此時滑動變阻器連入電路中R1的電阻值。（要保證電路各元件安全）

Answer 1

【答案】(1) 0.3A；5Ω；(2) 0.45W； (3)8Ω

【解析】

由電路圖可知，電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流；

(1)R2的電流

根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各分電阻兩端的電壓之和可知R1的電壓

根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等可知

根據(jù)可得R1連入電路中的電阻

滑動變阻器連入電路中的電阻R1是5Ω。

(2)滑動變阻器功率

滑動變阻器功率0.45W。

(3)電流表指針偏轉(zhuǎn)到處，電流表示數(shù)可能為1A或0.2A，若電流表示數(shù)為1A時，R2兩端的電壓為

R1電壓為

則沒有超出電壓表量程，所以此種情況成立；

根據(jù)可得R1電阻為

若電流表示數(shù)為0.2A時，R2兩端的電壓為

R1電壓為

因為16V>15V，超出了電壓表量程，所以此種情況不成立。

所以電流表指針偏轉(zhuǎn)到處，R1電阻為8Ω。

答：(1)通過電阻R2的電流是0.3A；滑動變阻器連入電路中的電阻R1=5Ω。

(2)此時滑動變阻器消耗的電功率為0.45W。

(3)更換電源電壓為18V，電壓表選擇015V量程而且改接到滑動變阻器兩端，當(dāng)滑動變阻器滑片移到某一位置時，電流表指針偏轉(zhuǎn)到表盤的處，此時滑動變阻器連入電路中R1的電阻值為8Ω。