Question

【题目】如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，电压表示数为1 V，电流表示数为0.1 A。

（1）求电阻R1的阻值；

（2）调节滑动变阻器，电流表示数从0.1 A变为0.3 A过程中，电路总功率变化了3.6 W，求电源电压；

（3）在移动变阻器R2滑片过程中，变阻器R2的电功率P2与电压表示数U1的关系如图乙所示，求U0的值。

Answer 1

【答案】见解析所示

【解析】（1）由图甲知道，R1 与R2 串联，电压表测量R1 的电压，电流表测电路中的电流，根据题意知道，当闭合开关S后，电压表示数为1 V，电流表示数为0.1 A，所以，电阻R1 的阻值是：R1 =U1/I1=1V/0.1A=10Ω；

（2）由题知道，电源电压U保持不变，电流表示数从0.1A变为0.3A过程中，电路总功率变化了3.6W，即总功率变化量是：△P=UI2 -UI1 =U△I，所以电源电压是：U=△P/△I=3.6W/0.3A0.1A=18V；

（3）当R1 的电压为U0 时，R2 的电功率是：P2 =U2 I2 =（U-U0 ）U0/R1，

当R1 的电压为8U0 时，R2 的电功率是：P2′=U2′I2′=（U-8U0 ）8U0/R1，

由图乙知道，当R1的电压表为U0 和8U0 时功率相等，即P2 =P2′，

故（U-U0 ）U0/R1=（U-8U0 ）8U0/R1，所以，U0 =U/9=18V/9=2V。