Question

【題目】圖甲是一個(gè)電器設(shè)備內(nèi)部的部分電路，A、B被封閉在一個(gè)透明的玻璃殼內(nèi)，A是一個(gè)定值電阻，B是一種由特殊金屬制成的可變電阻，a、b、c是它三個(gè)外露的接線柱．當(dāng)把圖甲的a、b分別與圖乙電路的a′、b′接線柱連接，并把變阻器的滑片移到最右端時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為6V和0.2A，圖乙中滑動(dòng)變阻器的最大電阻為20Ω．問：
（1）電阻A的阻值是多少？
（2）電源的電壓是多少？
（3）當(dāng)接線柱a與a′連接，b、c同時(shí)與b′連接時(shí)，測(cè)得多組電壓與電流值，并繪制成如圖丙的曲線圖象，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電阻A的實(shí)際功率為2.7W，此時(shí)電阻B消耗的實(shí)際功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）當(dāng)把圖甲的a、b分別與圖乙電路的a′、b′接線柱連接，并把變阻器的滑片移到最右端時(shí)，

電阻A與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，電壓表測(cè)A兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，

由I= 可得，電阻A的阻值：RA= = =30Ω

答：電阻A的阻值是30Ω

（2）當(dāng)把圖甲的a、b分別與圖乙電路的a′、b′接線柱連接，并把變阻器的滑片移到最右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U滑=IR滑=0.2A×20Ω=4V，

∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

∴電源的電壓：U=UA+U滑=6V+4V=10V

答：電源的電壓是10V

（3）當(dāng)接線柱a與a′連接，b、c同時(shí)與b′連接時(shí)，

電阻A與電阻B并聯(lián)后與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)并聯(lián)部分的電壓，電流表測(cè)電路中的總電流，

由P= 可得，電阻A兩端的電壓：UA′= = =9V，

此時(shí)通過A的電流：IA= = =0.3A，

∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，

∴UB=UV=UA=9V，

由圖丙可知，干路中電流表的示數(shù)I′=0.54A，

∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，

∴通過B的電流：IB=I′﹣IA=0.54A﹣0.3A=0.24A，

此時(shí)電阻B消耗的實(shí)際功率：PB=UBIB=9V×0.24A=2.16W

答：此時(shí)電阻B消耗的實(shí)際功率是2.16W

【解析】（1）當(dāng)把圖甲的a、b分別與圖乙電路的a′、b′接線柱連接，并把變阻器的滑片移到最右端時(shí)，電阻A與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，電壓表測(cè)A兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電阻A的阻值；（2）根據(jù)歐姆定律求出（1）中滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電源的電壓；（3）當(dāng)接線柱a與a′連接，b、c同時(shí)與b′連接時(shí)，電阻A與電阻B并聯(lián)后與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)并聯(lián)部分的電壓，電流表測(cè)電路中的總電流，根據(jù)P= 求出電阻A的實(shí)際功率為2.7W時(shí)電阻A兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出通過A的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和圖象讀出電流表的示數(shù)，利用并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過B的電流，利用P=UI求出此時(shí)電阻B消耗的實(shí)際功率．