Question

【題目】如圖所示電源電壓保持不變，R1與R2都是定值電阻，R為滑動變阻器，當S1閉合、S2接a、滑動變阻器滑片置于最左端時，電壓表示數為6V，電流表示數為0.3A；當S1閉合、S2接b、滑動變阻器滑片置于中點時，電壓表示數減小了4V；電流表示數增加了0.1A；則R2的阻值是_____Ω，再將滑動變阻器滑片置于最右端，通電1min時，電路消耗的電能為_____J。

Answer 1

【答案】5 432

【解析】

[1]由圖知，當S1閉合、S2接a、滑動變阻器滑片置于最左端時，R1、R2和變阻器的最大阻值R串聯，電壓表測量R1與R2兩端的總電壓，電流表測量電路中的電流，此時電壓表示數為6V，電流表示數為0.3A；

當S1閉合、S2接b、滑動變阻器滑片置于中點時，R1、R2和變阻器的一半阻值R串聯，電壓表只測量R2兩端的電壓，電流表測量電路中的電流；由于電壓表示數減小了4V，則此時R2兩端的電壓

U2=6V4V=2V

由于電流表示數增加了0.1A，則此時電路中的電流

I2=0.3A+0.1A=0.4A

由I=可得R2的阻值

R2===5Ω

[2]當S2接a、滑動變阻器滑片置于最左端時，由I=可得R1與R2的總電阻

R1+ = ==20Ω

根據串聯電路的特點和歐姆定律可得，電源電壓

U=U1+ +I1R

即

U=6V+0.3A×R①

同理可得，當S2接b、滑動變阻器滑片置于中點時，電源電壓

U=I2(R1+ +R)

即

U=0.4A(20Ω+R) ②

解①②得：U=12V，R=20Ω，

當S2接b、滑動變阻器滑片置于最右端時，R1、R2串聯，此時電路消耗的總功率

P總==7.2W

通電1min時，電路消耗的電能為

W=Pt=7.2W