Question

【題目】如圖（a）所示的電路，電源電壓保持不變，R1的阻值為10歐，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“50Ω 1A”的字樣．閉合電鍵后，電流表的示數(shù)為0.8安．求：

①R1的兩端電壓U1 ．
②10秒內(nèi)電流對(duì)R1所做的功W1 ．
③若在電路中正確并聯(lián)兩個(gè)表盤如圖（b）所示的電壓表，在電路安全工作的情況下，滑片處于不同位置時(shí)兩表的示數(shù)如表．請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明電壓表的位置，及電流表的最小示數(shù)．

序號(hào)	V1 （伏）	V2 （伏）
1	15	3
2	15	5
3	15	7
4	15	9

Answer 1

【答案】解：①由I= 可得，R1兩端電壓：
U1=I1R1=0.8A×10Ω=8V；
②10秒內(nèi)電流對(duì)R1所做的功：
W1=U1I1t=8V×0.8A×10s=64J；
③由表格數(shù)據(jù)可知，電壓表V1的示數(shù)沒有改變，則電壓表V1并聯(lián)在電源兩端，且電源電壓U=15V，
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電路中的電流：
I= = =1.5A，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，
所以，R1兩端的最大電壓：U1大=I大R1=1A×10Ω=10V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R2兩端的最小電壓：U2小=U﹣U1大=15V﹣10V=5V，
由表中數(shù)據(jù)可知，電壓表V2的示數(shù)可以達(dá)到3V，則電壓表V2不可能并聯(lián)在R2兩端，
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的電流：
I小= = =0.25A．
R1的最小電壓：
U1小=I小R1=0.25A×10Ω=2.5V，
所以，電壓表V2應(yīng)并聯(lián)在R1兩端，電路中的最小電流為0.25A．
答：①R1的兩端電壓為8V；
②10秒內(nèi)電流對(duì)R1所做的功為64J；
③電壓表V1并聯(lián)在電源兩端，電壓表V2應(yīng)并聯(lián)在R1兩端，電路中的最小電流為0.25A．
【解析】（1）知道電路中的電流和R1的阻值，根據(jù)歐姆定律求出R1兩端的電壓；（2）根據(jù)W=UIt求出10秒內(nèi)電流對(duì)R1所做的功；（3）由表格數(shù)據(jù)可知，電壓表V1的示數(shù)不變，且電源的電壓保持不變，據(jù)此可知電壓表V1并聯(lián)在電源兩端并得出電源的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)電路中的電流，然后與滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流相比較確定電路中的最大電流，根據(jù)歐姆定律求出R1兩端的最大電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R2兩端的最小電壓，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知V2的最小示數(shù)確定電壓表V2不可能并聯(lián)在R2兩端；根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)電路中的最小電流，根據(jù)歐姆定律求出R1的最小電壓據(jù)此確定電壓表V2的位置和電路中的最小電流．
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的歐姆定律及其應(yīng)用和電功的計(jì)算，需要了解歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；電功計(jì)算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）才能得出正確答案．