Question

【题目】如图所示电路中，电源电压为4.5伏，电阻 R2的阻值是10欧，闭合开关，电压表的示数是3伏。电流表电压表都是实验室常用电表，求：

(1)通过电阻R2的电流和滑动变阻器连入电路中的电阻R1；

(2)此时滑动变阻器消耗的电功率；

(3)更换电源电压为18V，电压表选择015V量程而且改接到滑动变阻器两端，电流表量程可能改变。当滑动变阻器滑片移到某一位置时，电流表指针偏转到表盘的处，求出此时滑动变阻器连入电路中R1的电阻值。（要保证电路各元件安全）

Answer 1

【答案】(1) 0.3A；5Ω；(2) 0.45W； (3)8Ω

【解析】

由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；

(1)R2的电流

根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可知R1的电压

根据串联电路电流处处相等可知

根据可得R1连入电路中的电阻

滑动变阻器连入电路中的电阻R1是5Ω。

(2)滑动变阻器功率

滑动变阻器功率0.45W。

(3)电流表指针偏转到处，电流表示数可能为1A或0.2A，若电流表示数为1A时，R2两端的电压为

R1电压为

则没有超出电压表量程，所以此种情况成立；

根据可得R1电阻为

若电流表示数为0.2A时，R2两端的电压为

R1电压为

因为16V>15V，超出了电压表量程，所以此种情况不成立。

所以电流表指针偏转到处，R1电阻为8Ω。

答：(1)通过电阻R2的电流是0.3A；滑动变阻器连入电路中的电阻R1=5Ω。

(2)此时滑动变阻器消耗的电功率为0.45W。

(3)更换电源电压为18V，电压表选择015V量程而且改接到滑动变阻器两端，当滑动变阻器滑片移到某一位置时，电流表指针偏转到表盘的处，此时滑动变阻器连入电路中R1的电阻值为8Ω。