Question

在如圖所示電路中，電源電壓為12 V，電阻R1的阻值為20 Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為100 Ω．當(dāng)電鍵S閉合時，電流表A的示數(shù)為0.2 A， 求： (1) 電壓表V1和V2的示數(shù)． (2) 當(dāng)滑動變阻器的滑片P移到某一位置時，電壓表V1的示數(shù)如圖所示，求此時滑動變阻器R2消耗的電功率．

Answer 1

答案：1．4 V;8 V;2．1 W;
解析：

(1)

解題指導(dǎo)：本題所給的是R1與R2的串聯(lián)電路，電壓表V1測R1兩端電壓，電壓表V2測R2兩端電壓，電流表A測串聯(lián)電路的電流強度，根據(jù)歐姆定律及串聯(lián)電路的規(guī)律可得： 　　U1＝IR1＝0.2 A×20 Ω＝4 V，U2＝U－U1＝12 V－4 V＝8 V,即電壓表V1、V2的示數(shù)分別為4 V和8 V．

(2)

解題指導(dǎo)：本題所給的是R1與R2的串聯(lián)電路，電壓表V1測R1兩端電壓，電壓表V2測R2兩端電壓，電流表A測串聯(lián)電路的電流強度，根據(jù)歐姆定律及串聯(lián)電路的規(guī)律可得： 由于滑片移動方向未知，且圖所示中電壓表V2量程未給出，因此應(yīng)作如下分析： 　　本題中電壓表V1的示數(shù)最大為12 V(電源電壓)，此時滑動變阻器連入電路的電阻為0；電壓表V1的示數(shù)最小時，滑動變阻器連入電路的電阻應(yīng)最大，此時R總＝R1＋R2＝20 Ω＋100 Ω＝120 Ω，I＝＝0.1 A，則U1＝IR1＝0.1 A×20 Ω＝2 V．因此，滑動變阻器的滑片移動時，電壓表V1的示數(shù)變化范圍是2～12 V，故圖中所示的電壓表V1的示數(shù)可能是2 V，也可能是10 V． 當(dāng)電壓表V1的示數(shù)為2 V時， 　　I＝＝0.1 A，U2＝U－U1＝12 V－2 V＝10 V， 　　則P2＝U2I＝10 V×0.1 A＝1 W,此時R2＝＝100 Ω即滑片P在最左端． 　　當(dāng)電壓表V1的示數(shù)為10 V時， 　　＝0.5 A，2＝U－1＝12 V－10 V＝2 V， 　　則＝＝2 V×0.5 A＝1 W,此時＝＝4 Ω，即變阻器連入電路的電阻為4 Ω． 　　綜上所述，當(dāng)電壓表V1的示數(shù)為2 V和10 V時，R2消耗的電功率均為1 W．