Question

在如图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S，当滑片P移到滑动变阻器R₂的某一端时，电压表、电流表的示数如图（b）所示，求：

（1）滑动变阻器R₂接入电路的阻值．
（2）10秒内电流通过R₂所做的功．
（3）当滑片P移到滑动变阻器R₂的另一端时，电压表和电流表的指针同时在（b）图指针所示的基础上偏转了相同的角度，求电源电压值．

Answer 1

【答案】分析：（1）读出电压表与电流表的示数，由欧姆定律可求出滑动变阻器R₂接入电路的阻值．
（2）根据公式W=UIt可求出10秒内R₂所做的功．
（3）滑片P移到滑动变阻器R₂的另一端时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，电压表示数为零，示数变化为2V；滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路电流变大，电流表示数变大，由电压表和电流表的指针同时在（b）图指针所示的基础上偏转了相同的角度知：电流表示数是0.6A；由欧姆定律列出方程组可求出电源电压．
解答：解：（1）电压表示数U_V=2V，电流表示数I_A=0.2A，
滑动变阻器R₂接入电路的阻值R₂===10Ω．
（2）10秒内电流做的功W₂=U₂I₂t=2V×0.2A×10s=4J．
（3）当滑片P移到滑动变阻器R₂的另一端时，
滑动变阻器接入电路的阻值R'₂=0Ω，只有电阻R₁接入电路，
电压表示数变化量△U=U_V，由题意知此时电流表示数是I=0.6A，
设电源电压为U，开始时U=I_AR₁+U_V，即U=0.2A×R₁+2V           ①
后来滑片P移到滑动变阻器R₂的另一端时U=IR₁，即U=0.6A×R₁ ②
由①②解得U=3V．
答：（1）滑动变阻器R₂接入电路的阻值是10Ω．
（2）10秒内电流通过R₂所做的功是4J．
（3）电源电压是3V．
点评：本题考查了电压表与电流表的读数、欧姆定律、电功的计算，本题的难点在于根据“当滑片P移到滑动变阻器R₂的另一端时，电压表和电流表的指针同时在（b）图指针所示的基础上偏转了相同的角度，”判断电流表的示数，由欧姆定律列方程求电源电压．