Question

在如图所示的电路中，电阻R₁=30欧，滑动变阻器R₂标有“100Ω 2A”字样，闭合电键S后，移动滑动变阻器的滑片处于某一位置时，电压表的示数为9伏，电流表的示数为0.5安．求：
（1）此时滑动变阻器R₂接入电路的阻值；
（2）电源电压；
（3）通电10秒钟电阻R₁做的功．

Answer 1

解：
（1）∵由电路图可知，滑动变阻器和定值电阻串联，
而U₂=9V，I=0.5A，
∴此时滑动变阻器R₂接入电路的阻值为：R₂===18Ω．
（2）∵R₁=30Ω，
∴电阻R₁两端的电压为：U₁=IR1=0.5A×30Ω=15V，
则电源电压为：U=U₁+U₂=15V+9V=24V．
（3）∵U₁=15V，t=10s，
∴电阻R₁做的功为：W₁=U₁It₁=15V×0.5A×10s=75J．
答：（1）此时滑动变阻器R₂接入电路的阻值为18Ω．
（2）电源电压为24V．
（3）通电10秒钟电阻R₁做的功为75J．
分析：（1）由电路图可知，滑动变阻器和定值电阻串联，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，电流表测量的是整个电路中的电流，可利用公式R=计算出电阻R₂的阻值．
（2）电阻电阻R₁的阻值和串联电路中的电流，可利用公式U=IR计算出电阻R₁两端的电压，再利用串联电路电压的特点计算出电源电压．
（3）知道电阻R₁两端的电压、串联电路中的电流和工作时间，可利用公式W=UIt计算出电阻R₁做的功．
点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功的计算及滑动变阻器的应用，要求学生能正确理解电路，明确电压表的测量对象即可顺利求解．