Question

7．如圖甲所示電路，電源電壓恒為1.5V，閉合開(kāi)關(guān)后，把滑動(dòng)變阻器R₂的滑片P從最右端向左移動(dòng)．由于滑動(dòng)變阻器某處發(fā)生斷路，滑片P向左移動(dòng)一段距離后，電流表才有讀數(shù)，此時(shí)電壓表的示數(shù)為1.35V．且電流表讀數(shù)I與滑片P移動(dòng)的距離x的關(guān)系如圖乙所示．求：

（1）當(dāng)電流表開(kāi)始有讀數(shù)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值有多大；
（2）電阻R₁的阻值；
（3）當(dāng)滑片P移到x等于10cm處時(shí)，R₂消耗的電功率．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；由圖乙讀出電流表開(kāi)始有讀數(shù)時(shí)的大小，根據(jù)歐姆定律求出R₂接入電路的阻值；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R₁兩端的電壓，再根據(jù)歐姆定律求出電阻R₁的阻值．
（3）當(dāng)滑片P移到x等于10cm處時(shí)，根據(jù)乙圖讀出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出R₁兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，再根據(jù)P=UI求出R₂消耗的電功率．

解答 解：（1）由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；
由圖乙可知，當(dāng)電流表開(kāi)始有讀數(shù)時(shí)電路中的電流I=0.15A，
由I=$\frac{U}{R}$可知，滑動(dòng)變阻器的阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{1.35V}{0.15A}$=9Ω；
（2）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R₁兩端的電壓：
U₁=U-U₂=1.5V-1.35V=0.15V，
電阻R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{0.15V}{0.15A}$=1Ω；
（3）由乙圖可知，當(dāng)滑片P移到x等于10cm處時(shí)，電路中的電流I′=0.3A；
R₁兩端的電壓：
U₁′=I′R₁=0.3A×1Ω=0.3V，
R₂兩端的電壓：
U₂′=U-U₁′=1.5V-0.3V=1.2V，
R₂消耗的電功率：
P₂=U₂′I′=1.2V×0.3A=0.36W．
答：（1）當(dāng)電流表開(kāi)始有讀數(shù)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值為9Ω；
（2）電阻R₁的阻值為1Ω；
（3）當(dāng)滑片P移到x等于10cm處時(shí)，R₂消耗的電功率為0.36W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活運(yùn)用，關(guān)鍵是分析圖象、得到有用的數(shù)據(jù)．