Question

（6分）如图所示的电路中，电源电压为18V且保持不变，电阻R₁的阻值为10Ω，滑动变阻器R₂上标有“50Ω  1A”字样．闭合开关S后，通过R₁的电流为0.6A．求：

（1）电阻 R₁的两端的电压U₁；
（2）此时电流通过R₂消耗的电功率P₂；
（3）计算在移动滑片的过程中电压表的最小示数．

Answer 1

（1）电阻R₁的两端的电压为6V；（2）此时电流通过R₂消耗的电功率为7.2W；（3）在移动滑片的过程中电压表的最小示数为8V．

试题分析：（1）知道R₁的阻值和通过的电流，根据欧姆定律可得，电阻R₁的两端的电压：U₁=I₁R₁=0.6A×10Ω=6V；
（2）∵串联电路中总电压等于各分电压之和，∴此时R₂两端的电压：U₂=U-U₁=18V-6V=12V，
∵串联电路中各处的电流相等，∴此时电流通过R₂消耗的电功率：P₂=U₂I₂=U₂I₁=12V×0.6A=7.2W；
（3）根据串联电路的分压特点可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时两端的电压最小，此时电路中的电流最大，假设滑动变阻器接入电路中的电阻为0，此时电路中的电流：I=U/R=18V/10Ω=1.8A，由滑动变阻器R₂上标有“50Ω 1A”字样可知，电路中的最大电流为1A，所以滑动变阻器接入电路中的电阻不可能为0。综合可知：当电路中的电流为1A时，此时电压表的示数最小，此时电阻R₁的两端的电压：U₁′=I_maxR₁=1A×10Ω=10V，
则电压表的最小示数：U₂′=U-U₁′=18V-10V=8V．