Question

【题目】如图所示，甲为电路的连接情况，R1=20Ω，R2为滑动变阻器，乙为R3的I﹣U图象，电源电压保持不变．当S1闭合，S2断开时，若滑片P在a端，则电流表示数为0.6A；若滑片P在b端，则电压表示数为8V．求：
①电源电压．
②滑动变阻器R2的最大阻值．
③当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，求电流表的示数．

Answer 1

【答案】①当S1闭合，S2断开时，滑片P在a端，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，由I= 可得，电源电压：U=IaR1=0.6A×20Ω=12V；
②当S1闭合，S2断开时，滑片P在b端，R2接入电路的电阻最大，电压表测R2两端的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压：U1=U﹣U2=12V﹣8V=4V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
Ib= = ，即 = ，
解得：R2=40Ω；
③当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，R1与R3并联，电流表测干路电流，
由图乙可知，当R3两端的电压U3=6V时，通过的电流I3=0.3A，
则R3的阻值：
R3= = =20Ω，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路中的总电阻：
R= = =10Ω，
干路电流表的示数：
I= = =1.2A．
答：①电源电压为12V；②滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω；③当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，电流表的示数为1.2A．
【解析】①当S1闭合，S2断开时，滑片P在a端，变阻器接入电路中的电阻为零，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；②当S1闭合，S2断开时，滑片P在b端，接入电路中的电阻最大，电压表测R2两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出滑动变阻器R2的最大阻值；③根据图乙读出任意一组电流和电压值，根据欧姆定律求出R3的阻值，当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，R1与R3并联，电流表测干路电流，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用欧姆定律求出干路电流．