Question

15．如圖所示電路，電源電壓保持不變，R為定值電阻，閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器R′，發(fā)現電流表示數從0.1A變?yōu)?.2A，電壓表示數從5V變?yōu)?V，由此可判斷在這一過程中滑動變阻器連入電路的阻值由50Ω變?yōu)?Ω，定值電阻R的阻值為40Ω，電源電壓是9V．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，電阻R與滑動變阻器R′串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
根據歐姆定律可知當電流表示數從0.1A變?yōu)?.2A時，電路中的總電阻變小，對應電壓表從5V變?yōu)?V，根據歐姆定律計算滑動連入電路的阻值；
（2）根據串聯(lián)電路電壓特點結合電壓表的示數，由歐姆定律表示出電源電壓，求出電阻R的阻值和電源電壓．

解答 解：
（1）由電路圖可知，電阻R與滑動變阻器R′串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
根據I=$\frac{U}{R}$可知，當電流表示數從0.1A變?yōu)?.2A時，電路中的電阻變小，即滑動變阻器接入電路的電阻變小，此時電壓表示數從5V變?yōu)?V；
所以當電流0.1A時，變阻器連入阻值：R′=$\frac{U′}{{I}_{1}}$=$\frac{5V}{0.1A}$=50Ω，
當電流為0.2A，變阻器連入阻值：R′′=$\frac{U″}{{I}_{2}}$=$\frac{1V}{0.2A}$=5Ω；
（2）由串聯(lián)電路特點和歐姆定律，
當電路中的電流I₁=0.1A時，電阻R兩端的電壓為U₁=I₁R，
串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和，則電源電壓：U=U′+U_R=5V+0.1A×R…①
同理，當電路中的電流I₂=0.4A時，電阻R兩端的電壓為U₂=I₂R，
電源電壓：U=U′′+U_R′=1V+0.2A×R…②
電源電壓不變，解①②可得：R=40Ω，U=9V．
故答案為：50；5；40；9．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活運用，關鍵是根據電源電壓不變列式計算出R和電源電壓．