Question

【题目】如图所示，图甲是电阻R1和电阻R2的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电路中，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，电源电压不变。

（1）如果将R1和R2并联在2V的电源上总功率是多少

（2）当只闭合开关S1，滑片P位于a端时，电阻R1的实际功率为1W，求电源电压。

（3）当把滑片P移到b端，同时闭合开关S1、S2时，电阻R1的实际功率为9.6W，求电流表的示数。

Answer 1

【答案】（1）1.4W（2）12V（3）2A

【解析】

（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R1和R2并联在2V的电源上时，两电阻两端的电压U1＝U2＝U＝2V，

由图象可知，通过两电阻的电流分别为I1＝0.5A，I2＝0.2A，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流：

I＝I1+I2＝0.5A+0.2A＝0.7A，

电源的总功率：

P＝UI＝2V×0.7A＝1.4W；

（2）当只闭合开关S1，滑片P位于a端时，R1与滑动变阻器的最大阻值串联，

由图象可知，当U1＝2V，通过的电流I1＝0.5A时，R1的实际功率P1＝U1I1＝2V×0.5A＝1W，

因串联电路中各处的电流相等，所以，滑动变阻器两端的电压：

UR＝I1R＝0.5A×20Ω＝10V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：

U＝UR+U1＝10V+2V＝12V；

（3）由图象可知，当R2两端的电压U2＝2V时，通过的电流I2＝0.2A，

由可得，R2的阻值：，

当把滑片P移到b端，同时闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，电流表测干路电流，

因并联电路中各支路两端的电压相等，且电阻R1的实际功率为9.6W，

所以，由P＝UI可得，通过R1的电流：

通过R2的电流：，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流表的示数：

I＝I1′+I1′＝0.8A+1.2A＝2A。