Question

【題目】如圖所示電路電源電壓不變，閉合開關S移動滑動變阻器的滑片至某位置，定值電阻R0消耗的功率為2.5W；再次移動滑片至另一位置，R0消耗的功率為10W，電壓表的示數為 5V。若前后兩次滑動變阻器消耗的功率相同，則電源電壓U=________V。

Answer 1

【答案】15

【解析】

由電路圖知道，滑動變阻器與定值電阻R0 串聯，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓；閉合開關S移動滑動變阻器的滑片至某位置時，R0消耗的功率為2.5W，根據P=UI和串聯電路的特點知道，滑動變阻器消耗的功率是：
P滑=P總-P0 =UI1 -2.5W，

又因為當再次移動滑片至另一位置，R0消耗的功率為10W，所以滑動變阻器消耗的功率是：
P滑′=P總′-P0′=UI2 -10W，
由于前后兩次滑動變阻器消耗的功率相同，所以，
UI1 -2.5W=UI2 -10W

根據P=I2 R知道，前后兩次電路中電流之比是：

代入上式解得UI2 =15W，
由于閉合開關S移動滑動變阻器的滑片至某位置時，電壓表的示數為5V，則
P滑′=U滑′I2 =5V×I2
即P滑′=UI2 -10W=5V×I2
故解得電源電壓是：
U=15V。