Question

16．某同学用如图所示的电路测量滑动变阻器的功率，第1次数据是正确连接好电路刚闭合开关时记录的数据，实验中滑片P向左移动时，测得如下数据：

次数	1	2	3
U/V	6	5	2
I/A	0.2	0.25	0.4

（1）电源电压为10V；R₁的阻值为20Ω．
（2）当电流表示数为0.5A时，滑动变阻器接入电路中的电阻值为0Ω．
（3）滑动变阻器的最大阻值是30Ω．

Answer 1

分析 （1）根据表格中数据可以直接看出电压表和电流表示数的变化，根据串联电路电压的特点和欧姆定律求出电源电压和R₁的阻值；
（2）根据R=$\frac{U}{I}$求出滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）知道第1次数据是滑动变阻器处于最大阻值得出，即当电路中电流为0.2A，滑动变阻器两端电压为6V；根据R=$\frac{U}{I}$求出滑动变阻器的最大阻值．

解答 解：（1）从表中数据可以看出，当电路中电流为0.2A，滑动变阻器两端电压为6V；
则根据串联电路电压的特点和欧姆定律电源电压可得：
U=U₁+U₂=0.2A×R₁+6V-----------①
当电路中电流为0.4A，滑动变阻器两端电压为2V；
则根据串联电路电压的特点和欧姆定律电源电压可得：
电源电压：U=U₁′+U₂′=0.4A×R₁+2V----------②
解①②得：U=10V；R₁=20Ω；
（2）当电路中电流为0.5A时，定值电阻两端电压：U₁′=I₁′R₁′=0.5A×20Ω=10V，等于电源电压，因此滑动变阻器接入电路中的电阻值为零．
（3）由于闭合开关前，滑动变阻器连入电路的阻值处于最大位置，则第1次数据是滑动变阻器处于最大阻值测出的，已知此时电路中电流为0.2A，滑动变阻器两端电压为6V；
由I=$\frac{U}{R}$得：
R=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω．
故答案为：（1）10；20；（2）0；（3）30．

点评 本题考查了学生的观察能力、串联电路的特点以及欧姆定律的应用，本题的关键是熟练串联电路的特点以及欧姆定律的应用．