Question

在图所示的电路中，电源电压为6V且不变．电阻R₁的阻值为10Ω，滑动变阻器R₂上标有“20Ω  2A”字样，闭合电键S，电流表示数为0.2A．求：
（1）电压表的示数．
（2）电阻R₂连入电路的阻值．
（3）R₁消耗的功率．
（4）若移动滑动变阻器滑片P到某位置时，发现电压表和电流表中有一个已达满刻度，求此时电压表和电流表的示数．

Answer 1

解：（1）电压表测的是电阻R₁两端的电压，U₁=IR₁=0.2A×10Ω=2V；
（2）电阻R₂两端的电压U₂=U-U₁=6V-2V=4V；
此时R₂连入电路的阻值为R₂===20Ω；
（3）R₁消耗的功率为P₁=U₁I=2V×0.2A=0.4W；
（4）如图的电路中，当滑片向左移动时，电压表和电流表的示数都变大；电流表选择了0～0.6A量程；
若电流表示数达到最大0.6A时，电压表示数为U_另=I_大R₁=0.6A×10Ω=6V；此时未达到电压表的量程（0～15V）；符合题意．
故此时电压表、电流表的示数分别为6V、0.6A；
答：（1）电压表示数为2V．
（2）电阻R₂连入电路的阻值为20Ω．
（3）R₁消耗的功率是0.4W．
（4）此时电压表和电流表的示数为6V和0.6A．
分析：首先要分析透彻题目中的已知条件：电源电压6V、R₁=10Ω、R₂最大阻值20Ω、电流表示数0.2A；
然后根据电路的连接方式--串联，电流处处相等、电压满足各部分电压之和等于电源电压；
最后根据欧姆定律和电功率的公式，逐个求出题目中的各个物理量．
点评：此题是电学的综合题，在准确分析图中电路后，运用欧姆定律和电功率的知识，可解决此题．