Question

【題目】如圖所示，圖甲是電阻R1和電阻R2的電流隨電壓變化圖象，將它們按圖乙所示接入電路中，滑動變阻器上標有“20Ω 1A”字樣，電源電壓不變。

（1）如果將R1和R2并聯在2V的電源上總功率是多少

（2）當只閉合開關S1，滑片P位于a端時，電阻R1的實際功率為1W，求電源電壓。

（3）當把滑片P移到b端，同時閉合開關S1、S2時，電阻R1的實際功率為9.6W，求電流表的示數。

Answer 1

【答案】（1）1.4W（2）12V（3）2A

【解析】

（1）因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以，R1和R2并聯在2V的電源上時，兩電阻兩端的電壓U1＝U2＝U＝2V，

由圖象可知，通過兩電阻的電流分別為I1＝0.5A，I2＝0.2A，

因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，干路電流：

I＝I1+I2＝0.5A+0.2A＝0.7A，

電源的總功率：

P＝UI＝2V×0.7A＝1.4W；

（2）當只閉合開關S1，滑片P位于a端時，R1與滑動變阻器的最大阻值串聯，

由圖象可知，當U1＝2V，通過的電流I1＝0.5A時，R1的實際功率P1＝U1I1＝2V×0.5A＝1W，

因串聯電路中各處的電流相等，所以，滑動變阻器兩端的電壓：

UR＝I1R＝0.5A×20Ω＝10V，

因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓：

U＝UR+U1＝10V+2V＝12V；

（3）由圖象可知，當R2兩端的電壓U2＝2V時，通過的電流I2＝0.2A，

由可得，R2的阻值：，

當把滑片P移到b端，同時閉合開關S1、S2時，R1與R2并聯，電流表測干路電流，

因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且電阻R1的實際功率為9.6W，

所以，由P＝UI可得，通過R1的電流：

通過R2的電流：，

因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，干路電流表的示數：

I＝I1′+I1′＝0.8A+1.2A＝2A。