Question

16．如图所示电路，电源电压恒为6V，闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电流表示数为0.2A，电压表示数为2V．求：
（1）此时R₁消耗的功率；
（2）在此状态下工作5s的时间，则电路做的总功为多少J；
（3）此时滑动变阻器R₂接入的电阻值；    
（4）此时滑动变阻器R₂消耗的功率．

Answer 1

分析 由电路图可知，电阻R₁与滑动变阻器R2串联，电压表测R₁两端的电压．
（1）根据P=UI求出此时R₁消耗的功率；
（2）根据串联电路的电流特点和W=UIt求出在此状态下工作5s的时间内电路做的总功；
（3）根据串联电路的电压特点滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律即可求出R₂接入的电阻值；
（4）利用滑动变阻器R₂消耗的功率．

解答 解：由电路图可知，电阻R₁与滑动变阻器R2串联，电压表测R₁两端的电压．
（1）此时R₁消耗的功率：
P₁=U₁I₁=2V×0.2A=0.4W；
（2）由于串联电路中各处的电流相等，则此状态下工作5s的时间内电路做的总功：
W=UIt=6V×0.2A×5s=6J；
（3）根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知：
此时滑动变阻器R₂两端的电压U₂=U_总-U₁=6V-2V=4V，
由欧姆定律得变阻器接入的电阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω；
（4）此时滑动变阻器R₂消耗的功率：
P₂=U₂I₂=4V×0.2A=0.8W．
答：（1）此时R₁消耗的功率为0.4W；
（2）在此状态下工作5s的时间，则电路做的总功为6J；
（3）此时滑动变阻器R₂接入的电阻值为20Ω；    
（4）此时滑动变阻器R₂消耗的功率为0.8W．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用，是一道较为简单的计算题．