Question

在如图所示电路中，电源电压为12 V，电阻R1的阻值为20 Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为100 Ω．当电键S闭合时，电流表A的示数为0.2 A， 求： (1) 电压表V1和V2的示数． (2) 当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电压表V1的示数如图所示，求此时滑动变阻器R2消耗的电功率．

Answer 1

答案：1．4 V;8 V;2．1 W;
解析：

(1)

解题指导：本题所给的是R1与R2的串联电路，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压，电流表A测串联电路的电流强度，根据欧姆定律及串联电路的规律可得： 　　U1＝IR1＝0.2 A×20 Ω＝4 V，U2＝U－U1＝12 V－4 V＝8 V,即电压表V1、V2的示数分别为4 V和8 V．

(2)

解题指导：本题所给的是R1与R2的串联电路，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压，电流表A测串联电路的电流强度，根据欧姆定律及串联电路的规律可得： 由于滑片移动方向未知，且图所示中电压表V2量程未给出，因此应作如下分析： 　　本题中电压表V1的示数最大为12 V(电源电压)，此时滑动变阻器连入电路的电阻为0；电压表V1的示数最小时，滑动变阻器连入电路的电阻应最大，此时R总＝R1＋R2＝20 Ω＋100 Ω＝120 Ω，I＝＝0.1 A，则U1＝IR1＝0.1 A×20 Ω＝2 V．因此，滑动变阻器的滑片移动时，电压表V1的示数变化范围是2～12 V，故图中所示的电压表V1的示数可能是2 V，也可能是10 V． 当电压表V1的示数为2 V时， 　　I＝＝0.1 A，U2＝U－U1＝12 V－2 V＝10 V， 　　则P2＝U2I＝10 V×0.1 A＝1 W,此时R2＝＝100 Ω即滑片P在最左端． 　　当电压表V1的示数为10 V时， 　　＝0.5 A，2＝U－1＝12 V－10 V＝2 V， 　　则＝＝2 V×0.5 A＝1 W,此时＝＝4 Ω，即变阻器连入电路的电阻为4 Ω． 　　综上所述，当电压表V1的示数为2 V和10 V时，R2消耗的电功率均为1 W．