Question

10．如图所示，电阻R₀=20Ω，R=30Ω，电源电压保持9V不变，试求：
（1）当滑动变阻器滑片P在a端时，电压表的示数是多少？
（2）当滑动变阻器滑片P移到b端时，电流表示数是多少？
（3）当滑片P在ab的中点时，通电100s，整个电路消耗的电能是多少J？

Answer 1

分析 （1）当滑动变阻器滑片P在a端时，R₀与R串联，电压表测R₀两端的电压，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数；
（2）当滑动变阻器滑片P移到b端时，R₀与R串联，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，根据（1）得出电流表的示数；
（3）当滑片P在ab的中点时，因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，则滑片移动时接入电路中的电阻不变，电路中的电流不变，根据W=UIt求出通电100s整个电路消耗的电能．

解答 解：（1）当滑动变阻器滑片P在a端时，R₀与R串联，电压表测R₀两端的电压，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I=$\frac{U}{{R}_{0}+R}$=$\frac{9V}{20Ω+30Ω}$=0.18A，
电压表的示数：
U₀=IR₀=0.18A×20Ω=3.6V；
（2）当滑动变阻器滑片P移到b端时，R₀与R串联，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，
则电路中的电流I=0.18A；
（3）当滑片P在ab的中点时，
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，
所以，滑片移动时接入电路中的电阻不变，电路中的电流不变，
通电100s整个电路消耗的电能：
W=UIt=9V×0.18A×100s=162J．
答：（1）当滑动变阻器滑片P在a端时，电压表的示数是3.6V；
（2）当滑动变阻器滑片P移到b端时，电流表示数是0.18A；
（3）当滑片P在ab的中点时，通电100s，整个电路消耗的电能是162J．

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，会根据电压表的特点判断出滑片移动时不能改变接入电路中的电流是关键．