Question

在圖1所示的電路中，電源電壓為24伏且不變，滑動變阻器R₂上標(biāo)有“50 1A”字樣． 閉合電鍵S，滑片P從最右端逐漸向左移動到某位置時，電流表的示數(shù)為0.4安，電壓表的示數(shù)為10伏．求：

（1）電阻R₁的阻值．
（2）若滑片P移動到該位置后不動，閉合電鍵通電10秒，電流對R₁所做的功．
（3）若在滑片P繼續(xù)向左移動的過程中，（選填“只有電流表”、“只有電壓表”或“兩電表”）的指針能達(dá)到滿刻度（如圖2所示），此時變阻器R₂連入電路的阻值．

Answer 1

解：（1）閉合電鍵S，滑片P從最右端逐漸向左移動到某位置時，電阻R₁與滑動變阻器R₂串聯(lián)，電流表測量串聯(lián)電路的電流，電壓表測量電阻R₁的電壓，則
R₁===25Ω．
（2）∵W=UIt，
∴R₁消耗的功率為W₁=U₁It=P=10V×0.4A×10s=40J；
（3）由于滑動變阻器允許通過的最大電流時1A，且R₁與滑動變阻器R₂串聯(lián)，因此圖2所示的電流表滿刻度值不可能是3A．所以假設(shè)電流表的指針達(dá)到滿刻度，即I₁=0.6A，則電阻R₁兩端的電壓U₁=I₁×R₁=0.6A×25Ω=15V．即圖2所示的電壓表的指針也達(dá)到滿刻度．所以兩電表的指針能達(dá)到滿刻度．
因為R₁、R₂串聯(lián)，
所以U₂=U-U₁=24V-15V=9V．
I₂=I₁=0.6A．
R₂==═15Ω．
答：（1）電阻R₁的阻值為25Ω．
（2）電流對R₁所做的功為40J．
（3）若在滑片P繼續(xù)向左移動的過程中“兩電表”的指針能達(dá)到滿刻度，此時變阻器R₂連入電路的阻值為15Ω．
分析：首先要分析透徹題目中的已知條件：電源電壓24V、R₁=25Ω、R₂最大阻值50Ω、電流表示數(shù)0.4A；電壓表的示數(shù)為10V．然后根據(jù)電路的連接方式--串聯(lián)，電流處處相等、電壓滿足各部分電壓之和等于電源電壓；
最后根據(jù)歐姆定律和電功率的公式，逐個求出題目中的各個物理量．
點評：此題是電學(xué)的綜合題，在準(zhǔn)確分析圖中電路后，運用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點等知識，可解決此題．