Question

18．如圖所示電路中，電源電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器R₂上標(biāo)有“20Ω  1A”的字樣．當(dāng)閉合電鍵S，且滑片P處于中點(diǎn)位置時(shí)（連入電路的電阻之為10Ω），電流表A的示數(shù)為0.3A，電壓表V的示數(shù)為6V．求：
（1）電源電壓
（2）10s內(nèi)電阻R₁消耗的電能
（3）改變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，使電流表示數(shù)達(dá)到最大時(shí)，電流在10s內(nèi)對(duì)R₁所做的功．

Answer 1

分析 （1）分析清楚電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以求出電源電壓．
（2）由電功公式求出電阻消耗的電能．
（3）根據(jù)題意確定電流表的最大示數(shù)，然后由電功公式求出電流做功．

解答 解：由圖示電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)定值電阻兩端電壓，電流表測(cè)電路電流；
（1）電源電壓：U=U₁+U₂=6V+0.3A×10Ω=9V；
（2）10s內(nèi)電阻R₁消耗的電能：W₁=U₁It=6V×0.3A×10s=18J；
（3）電阻R₁的電阻：R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，
滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零，即只有定值電阻接入電路時(shí)，
電流表示數(shù)最大，此時(shí)電流在10s內(nèi)對(duì)R₁所做的功：
W₁′=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$t=$\frac{（9V）^{2}}{20Ω}$×10s=40.5J；
答：（1）電源電壓為9V．
（2）10s內(nèi)電阻R₁消耗的電能為18J．
（3）改變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，使電流表示數(shù)達(dá)到最大時(shí)，電流在10s內(nèi)對(duì)R₁所做的功為40.5J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求電壓、電流做功問(wèn)題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、電功公式即可正確解題．