Question

在圖（a）所示的電路中，電源電壓不變，電阻R₁的阻值為20歐．閉合電鍵S，電流表A₁和A₂的示數(shù)分別為0.3安和0.9安．求：

（1）電源電壓U．
（2）此時(shí)電阻R₁消耗的電功率P₁．
（3）現(xiàn)用R₃去替換R₁，閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移到某個(gè)位置時(shí)，電流表A₁和A₂的指針都指在如圖（b）所在的位置，求此時(shí)滑動(dòng)變阻器R₂連入電路的阻值．

Answer 1

解：由電路圖可知：電阻R₁和滑動(dòng)變阻器R₂并聯(lián)在電源的兩端，
所以電源電壓：
U=U₂=U₁=R₁I₁=20Ω×0.3A=6V；
此時(shí)電阻R₁消耗的電功率：
P₁=U₁I₁=6V×0.3A=1.8W．
當(dāng)R₃去替換R₁時(shí)，干路電流為1A，通過(guò)R₁的電流為I₁′=0.2A；
此時(shí)通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流：
I₂=I′-I₁′=1A-0.2A=0.8A，
滑動(dòng)變阻器R₂連入電路的電阻值：
R₂===7.5Ω．
答：（1）電源電壓為6V；（2）此時(shí)電阻R₁消耗的電功率為1.8W；（3）現(xiàn)用R₃去替換R₁時(shí)，滑動(dòng)變阻器R₂連入電路的阻值為7.5Ω．
分析：由電路圖可知：電阻R₁和滑動(dòng)變阻器R₂并聯(lián)在電源的兩端，根據(jù)歐姆定律求出電阻R₁兩端的電壓，即為電源的電壓；根據(jù)P=UI求出電阻R₁消耗的電功率；當(dāng)R₃去替換R₁時(shí)，根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和可知，A₂的量程為0～3A，A₁的量程為0～0.6A，分別讀出電流的大��；求出通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流，再根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器R₂連入電路的電阻值．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了電流表的使用和并聯(lián)電路電流、電壓特點(diǎn)，以及歐姆定律的計(jì)算；R₃去替換R₁時(shí)，根據(jù)并聯(lián)電路電流特點(diǎn)確定電流表的量程是解決本題的關(guān)鍵．