Question

16．如圖電路中，電源電壓U=6伏不變，電阻R₁=10歐，滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍是0-15歐，移動(dòng)滑片P．求：
（1）電壓表示數(shù)的變化范圍；
（2）當(dāng)R₁消耗電功率=2.5瓦時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路部分的阻值R′．

Answer 1

分析 （1）由圖可知：滑動(dòng)變阻器和定值電阻是串聯(lián)的，電壓表測的是定值電阻兩端的電壓，利用歐姆定律公式分析電路中電壓變化情況；
（2）已知R₁消耗電功率，利用P=I²R求出此時(shí)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)電路的總阻值，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值．

解答 解：（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在a端時(shí)，此時(shí)電路中的阻值最小，電壓表示數(shù)最大為電源電壓6V；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器得滑片P在b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器和定值電阻串聯(lián)，
則R_總=R₁+R=10Ω+15Ω=25Ω，
電路中的電流I=$\frac{U}{{R}_{總}}$=$\frac{6V}{25Ω}$=0.24A，
則電壓表示數(shù)為U₁=IR₁=0.24A×10Ω=2.4V；
（2）由P=I²R可得：
當(dāng)R₁消耗電功率=2.5瓦時(shí)電路中的電流I′=$\sqrt{\frac{P}{R}}$=$\sqrt{\frac{2.5W}{10Ω}}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$得：總阻值R_總′=$\frac{U}{I′}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
由串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和可知：
滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：
R′=R_總′-R₁=12Ω-10Ω=2Ω．
答：（1）電壓表示數(shù)變化范圍：2.4V～6V；
（2）當(dāng)R₁消耗電功率=2.5瓦時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路部分的阻值R′為2Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，難度不大，熟練應(yīng)用公式即可解答．