Question

在圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R₁為60歐，滑動(dòng)變阻器R₂上標(biāo)有“100Ω　3A”字樣．當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，電流表A₁的示數(shù)為0.2安．求：
①電源電壓．
②電阻R₁消耗的功率．
③移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R₂的滑片P，使電流表A₂指針偏離零刻度線的角度恰好為電流表A₁指針偏離零刻度線角度的兩倍，求此時(shí)變阻器連入電路的電阻．

Answer 1

解：①∵電阻R₁與滑動(dòng)變阻器R₂是并聯(lián)連接，
∴U=U₁=I₁ R₁=0.2A×60Ω=12V，
②P₁=UI₁=12V×0.2A=2.4W；
③因?yàn)殡娏鞅鞟₂指針偏離零刻度線的角度恰好為電流表A₁指針偏離零刻度線角度的兩倍；而電流表A₁的示數(shù)為0.2安保持不變，即偏離零刻度線角度不變，所以；
若電流表A₂所用的量程為0.6安時(shí)，干路中的電流I=0.4A；
I₂=I-I₁=0.4A-0.2A=0.2A
R₂===60Ω；
若電流表A₂所用的量程為3安時(shí)，干路中的電流I′=2A；
I₂′=I′-I₁=2A-0.2A=1.8A
R₂′===6.7Ω．
答：①電源電壓為12V；②電阻R₁消耗的功率為2.4W；③變阻器連入電路的電阻有兩種可能：60Ω或6.7Ω．
分析：（1）先確定電阻R₁與滑動(dòng)變阻器R₂是并聯(lián)連接，而電阻R₁的阻值和電流表A₁的示數(shù)為已知，根據(jù)歐姆定律的變形公式U=IR求出電源電壓．
（2）已知電源電壓和電流表A₁的示數(shù)，根據(jù)P=UI求出電阻R₁消耗的功率．
（3）根據(jù)使電流表A₂指針偏離零刻度線的角度恰好為電流表A₁指針偏離零刻度線角度的兩倍先確定電流表的示數(shù)，然后再根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律和歐姆定律求出R₂接入電路中的阻值．
點(diǎn)評：本題的綜合性較強(qiáng)，不僅考查電流表的讀數(shù)方法，還考查歐姆定律的應(yīng)用、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律和功率的計(jì)算．