Question

【題目】如圖所示，電源電壓保持不變，閉合開關S，當變阻器的滑片P在a、b兩點（圖上未標出）之間滑動時，電壓表示數范圍是3V～5V，電流表的示數范圍是0.5A～0.6A．
根據題中給出的數據，請你計算出（任意）4個物理量，并把計算過程和結果填入下表．

	物理量	計算結果
1
2
3
4

Answer 1

【答案】解：由題知，滑片P在a端時，U1=3V，I1=0.6A，滑片在b端時，U2=5V，I2=0.5A．
P在a端時，電源電壓U=U1+I1R0 ，
即：U=3V+0.6A×R0 ， ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
P在b端時，電源電壓U=U2+I2R0 ，
即：U=5V+0.5A×R0 ， ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①、②解得：
R0=20Ω，U=15V；
P在a端時，R0消耗的電功率：
P0=（I1）2R0=（0.6A）2×20Ω=7.2W；
P在b端時，電路消耗的總電功率：
P=UI2=15V×0.5A=7.5W．
故答案為：

	物理量	計算結果
1	R0 的阻值	20Ω
2	電源電壓	15V
3	P在a端時，R0消耗的電功率	7.2W
4	P在b端時，電路消耗的總電功率	7.5W

【解析】串聯電路中，滑動變阻器連入的電阻越小、總電阻越小、分壓越小（電壓表的示數越小）、電路中的電流越大（電流表的示數越大），所以滑片在a端時，U1=3V，I1=0.6A，滑片在b端時，U2=5V，I2=0.5A；聯立方程組可解得電源電壓和R0的電阻值；
P在a時，可求R0消耗的電功率，電路消耗的總功率；
P在b時，可求電路消耗的總功率．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解歐姆定律及其應用的相關知識，掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對電功率的計算公式的理解，了解計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．