Question

（6分）如圖所示的電路中，電源電壓為18V且保持不變，電阻R₁的阻值為10Ω，滑動變阻器R₂上標有“50Ω  1A”字樣．閉合開關S后，通過R₁的電流為0.6A．求：

（1）電阻 R₁的兩端的電壓U₁；
（2）此時電流通過R₂消耗的電功率P₂；
（3）計算在移動滑片的過程中電壓表的最小示數．

Answer 1

（1）電阻R₁的兩端的電壓為6V；（2）此時電流通過R₂消耗的電功率為7.2W；（3）在移動滑片的過程中電壓表的最小示數為8V．

解析試題分析：（1）知道R₁的阻值和通過的電流，根據歐姆定律可得，電阻R₁的兩端的電壓：U₁=I₁R₁=0.6A×10Ω=6V；
（2）∵串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，∴此時R₂兩端的電壓：U₂=U-U₁=18V-6V=12V，
∵串聯電路中各處的電流相等，∴此時電流通過R₂消耗的電功率：P₂=U₂I₂=U₂I₁=12V×0.6A=7.2W；
（3）根據串聯電路的分壓特點可知，當滑動變阻器接入電路中的電阻最小時兩端的電壓最小，此時電路中的電流最大，假設滑動變阻器接入電路中的電阻為0，此時電路中的電流：I=U/R=18V/10Ω=1.8A，由滑動變阻器R₂上標有“50Ω 1A”字樣可知，電路中的最大電流為1A，所以滑動變阻器接入電路中的電阻不可能為0。綜合可知：當電路中的電流為1A時，此時電壓表的示數最小，此時電阻R₁的兩端的電壓：U₁′=I_maxR₁=1A×10Ω=10V，
則電壓表的最小示數：U₂′=U-U₁′=18V-10V=8V．
考點：歐姆定律的應用；串聯電路的電流規律；串聯電路的電壓規律；電功率的計算．