Question

【題目】如圖所示電路中，電源電壓不變，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器（a、b為其兩端點），當(dāng)滑片P在b點時，電流表示數(shù)為0.1A，R2消耗的功率為1W；當(dāng)滑片P移動至某一位置時，電流表示數(shù)為0.3A，R2消耗的功率為1.8W．則當(dāng)滑片P從a移到b的過程中，R2的最大阻值為______Ω；電壓表示數(shù)變化了______V；R1消耗的電功率變化了______W；電路消耗的總功率變化了______W．

Answer 1

【答案】100 10 7 6

【解析】

（1）由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。

比較滑片P在某一端點和滑片P移動至某一位置時電路中的電流即可判斷滑片位于某一端點時接入電路中的電阻最大，根據(jù)P＝UI求出R2兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值；

（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律表示出電源的電壓；當(dāng)滑片P移動至某一位置時，根據(jù)P＝UI求出R2兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律表示出電源的電壓，利用電源的電壓不變得出等式得出R1的阻值，進(jìn)一步求出電源的電壓；

當(dāng)P在a端時，R2連入阻值為0，則電壓表的示數(shù)為0，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)P＝UI求出R1消耗的電功率和電路消耗的總功率；知道當(dāng)P在b端時電路中的電流和電壓表示數(shù)，根據(jù)P＝I2R求出R1消耗的電功率，根據(jù)P＝UI求出電路消耗的總功率，然后得出答案。

（1）由圖知，R1與滑動變阻器R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。

當(dāng)滑片P在b點時，滑動變阻器的電阻最大，電流表示數(shù)為0.1A，

根據(jù)P＝UI可得，滑動變阻器R2的電壓（即電壓表示數(shù)）：

根據(jù)可得，滑動變阻器R2的最大阻值：

（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知：U＝U1+U2，

結(jié)合歐姆定律可得：U＝0.1A×R1+10V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

當(dāng)滑片P移動至某一位置時，電流表示數(shù)為0.3A，

此時R2的電壓：

，

電源電壓U＝U1′+U2′，

即：U＝0.3A×R1+6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

聯(lián)立①②解得：R1＝20Ω，U＝12V；

當(dāng)P在a端時，R2連入阻值為0，此時電壓表的示數(shù)UV＝0，

電流表的示數(shù)：

；

由前面的計算可知，當(dāng)P在b端時，Ib＝0.1A，電壓表示數(shù)UV′＝10V，

則電壓表的示數(shù)變化量為：△U＝VV′﹣UV＝10V﹣0＝10V；

由P＝I2R可得，R1消耗的電功率的變化量：

△P1＝Ia2R1﹣Ib2R1＝（0.6A）2×20Ω﹣（0.1A）2×20Ω＝7W；

電路消耗總功率的變化量：

△P＝U△I＝12V×（0.6A﹣0.1A）＝6W。

故答案為：100； 10；7；6。