Question

【题目】如图所示电路电源电压不变，闭合开关S移动滑动变阻器的滑片至某位置，定值电阻R0消耗的功率为2.5W；再次移动滑片至另一位置，R0消耗的功率为10W，电压表的示数为 5V。若前后两次滑动变阻器消耗的功率相同，则电源电压U=________V。

Answer 1

【答案】15

【解析】

由电路图知道，滑动变阻器与定值电阻R0 串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；闭合开关S移动滑动变阻器的滑片至某位置时，R0消耗的功率为2.5W，根据P=UI和串联电路的特点知道，滑动变阻器消耗的功率是：
P滑=P总-P0 =UI1 -2.5W，

又因为当再次移动滑片至另一位置，R0消耗的功率为10W，所以滑动变阻器消耗的功率是：
P滑′=P总′-P0′=UI2 -10W，
由于前后两次滑动变阻器消耗的功率相同，所以，
UI1 -2.5W=UI2 -10W

根据P=I2 R知道，前后两次电路中电流之比是：

代入上式解得UI2 =15W，
由于闭合开关S移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表的示数为5V，则
P滑′=U滑′I2 =5V×I2
即P滑′=UI2 -10W=5V×I2
故解得电源电压是：
U=15V。