Question

在图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R₁为60欧，滑动变阻器R₂上标有“100Ω　3A”字样．当电键S闭合时，电流表A₁的示数为0.2安．求：
①电源电压．
②电阻R₁消耗的功率．
③移动滑动变阻器R₂的滑片P，使电流表A₂指针偏离零刻度线的角度恰好为电流表A₁指针偏离零刻度线角度的两倍，求此时变阻器连入电路的电阻．

Answer 1

解：①∵电阻R₁与滑动变阻器R₂是并联连接，
∴U=U₁=I₁ R₁=0.2A×60Ω=12V，
②P₁=UI₁=12V×0.2A=2.4W；
③因为电流表A₂指针偏离零刻度线的角度恰好为电流表A₁指针偏离零刻度线角度的两倍；而电流表A₁的示数为0.2安保持不变，即偏离零刻度线角度不变，所以；
若电流表A₂所用的量程为0.6安时，干路中的电流I=0.4A；
I₂=I-I₁=0.4A-0.2A=0.2A
R₂===60Ω；
若电流表A₂所用的量程为3安时，干路中的电流I′=2A；
I₂′=I′-I₁=2A-0.2A=1.8A
R₂′===6.7Ω．
答：①电源电压为12V；②电阻R₁消耗的功率为2.4W；③变阻器连入电路的电阻有两种可能：60Ω或6.7Ω．
分析：（1）先确定电阻R₁与滑动变阻器R₂是并联连接，而电阻R₁的阻值和电流表A₁的示数为已知，根据欧姆定律的变形公式U=IR求出电源电压．
（2）已知电源电压和电流表A₁的示数，根据P=UI求出电阻R₁消耗的功率．
（3）根据使电流表A₂指针偏离零刻度线的角度恰好为电流表A₁指针偏离零刻度线角度的两倍先确定电流表的示数，然后再根据并联电路的电流规律和欧姆定律求出R₂接入电路中的阻值．
点评：本题的综合性较强，不仅考查电流表的读数方法，还考查欧姆定律的应用、并联电路的电压规律和功率的计算．