Question

16．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變．電路中滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω  3A”字樣，電阻R₁的阻值為5歐．當(dāng)滑片在滑動(dòng)變阻器的最右端a點(diǎn)時(shí)，閉合電鍵，電壓表的示數(shù)為3伏，求：
（1）通過電阻R₁的電流．
（2）電源電壓．
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑到ab中間時(shí)電壓表和電流表的數(shù)值．

Answer 1

分析 （1）電阻R₁和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)電阻R₁的電壓，根據(jù)歐姆定律可計(jì)算通過電阻R₁的電流；
（2）當(dāng)滑片在滑動(dòng)變阻器的最右端a點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為最大值．根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律結(jié)合歐姆定律可計(jì)算電源電壓；
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑到ab中間時(shí)的阻值為10Ω，根據(jù)歐姆定律求出電流和電壓．

解答 解：（1）電壓表的示數(shù)為3伏，即R₁兩端的電壓為3V，
根據(jù)歐姆定律可得，通過電阻R₁的電流：I₁=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A；
（2）當(dāng)滑片在最右端a點(diǎn)時(shí)，變阻器接入電路的電阻為最大，總電阻為R=R₁+R₂=5Ω+20Ω=25Ω，
根據(jù)歐姆定律可得，電源電壓：U=I₁R=0.6A×25Ω=15V；
（3）當(dāng)滑片滑到ab中間時(shí)變阻器接入電路的阻值為10Ω，此時(shí)電路的總電阻：R′=10Ω+5Ω=15Ω；
電流表的示數(shù)（即電路中的電流）：I′=$\frac{U}{R′}$=$\frac{15V}{15Ω}$=1A；
電壓表示數(shù)（即R₁兩端的電壓）：U₁'=I′R₁=1A×5Ω=5V．
答：（1）通過電阻R₁的電流為0.6A；
（2）電源電壓為15V；
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑到ab中間時(shí)電壓表和電流表的數(shù)值分別為1A、5V．

點(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)電路的電流和電壓及歐姆定律的靈活運(yùn)用，關(guān)鍵是掌握滑動(dòng)變阻器一般電阻接入電路時(shí)的電阻值．