Question

如图所示，滑动变阻器的变阻范围为0～20Ω，闭合开关，当滑片在左端时，电压表、电流表的读数分别为12V和0.3A，求：
（1）电源电压
（2）电阻R₁的阻值
（3）当滑片移到右端时，电流表、电压表的读数．

Answer 1

【答案】分析：首先利用滑片P在左端时，确定此时的电路连接方式，然后利用电压表的示数即可确定电源电压；利用欧姆定律进一步可以求出定值电阻的阻值．
当滑片P位于最右端时，明确此时的电路连接方式，利用欧姆定律即可求出此时电路中的电流即电流表的示数；定值电阻两端的电压即电压表的示数．
解答：解：当滑动变阻器的滑片P位于最左端时，滑动变阻器没有接入电路，此时只有定值电阻R₁接入电路，此时电压表测量的既是电源电压，又是R₁两端的电压，所以电源电压就等于电压表的示数，即：U₁=U=12V．通过R₁的电流I₁=0.3A．
利用欧姆定律：I=的变形得，R₁===40Ω．
当将滑片P移到最右端时，滑动变阻器全部接入电路，此时其相当于一个阻值为20欧的定值电阻，此时R₁R₂串联．
电路中串联后的总电阻：R=R₁+R₂=40Ω+20Ω=60Ω，
电路中的电流即电流表的示数：I′===0.2A．
定值电阻R₁两端的电压即电压表的示数：U₁′=I′×R₁=0.2A×40Ω=8V．
答：（1）电源电压为12V．
（2）电阻R₁的阻值为40Ω．
（3）当滑片移到右端时，电流表的示数为0.2A、电压表的读数为8V．
点评：在涉及滑片P的移动开关的断开与闭合的电路中，明确滑片P移动前后、开关断开与闭合前后电路的连接方式是解决此类题目的关键．
此题中，结合电路的连接方式的变化，反复考查了欧姆定律．