Question

在圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R₂的阻值為50歐姆，滑動(dòng)變阻器R₁上標(biāo)有“100Ω 2A”字樣．閉合電鍵S，移動(dòng)滑片P到右端位置時(shí)，電流表A₂的示數(shù)為0.1安．
求：（1）電源電壓．
（2）通過電阻R₂的電流．
（3）滑動(dòng)變阻器的最小功率．
（4）改變滑片P的位置，當(dāng)滑片P移到某一位置時(shí)，電流表A₁和電壓表V的指針偏離零刻度線的角度恰好相同，且每個(gè)電表都能正常工作，此時(shí)滑動(dòng)變阻器R₁接入電路的阻值．

Answer 1

分析：由電路圖可知，兩電阻并聯(lián)接在電源兩端，電流表A₁測干路電流，電流表A₂測R₁支路電流，電壓表測并聯(lián)電壓，即電源電壓；
（1）由電路圖可知，閉合電鍵S，移動(dòng)滑片P到右端位置時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路，由歐姆定律可以求出電源電壓．
（2）由歐姆定律可以求出通過電阻R₂的電流；
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最小，由電功率公式可以求出最小電功率；
（4）根據(jù)題意確定電表示數(shù)，然后由歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值．

解答：解：（1）∵I=

U

R

，
∴電源電壓U=U₁=I₁R₁=0.1A×100Ω=10V；
（2）通過電阻R₂的電流：
I₂=

U

R2

=

10V

50Ω

=0.2A；
（3）滑片P在最右端，滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路時(shí)，消耗的電功率最小，
滑動(dòng)變阻器的最小功率P₁=UI₁=10V×0.1A=1W；
（4）當(dāng)A₁表指針偏轉(zhuǎn)角度與V表相同時(shí)，干路電流I=0.4A，
I₁=I-I₂=0.4A-0.2A=0.2A，
∵I=

U

R

，
∴滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：
R₁=

U

I1

=

10V

0.2A

=50Ω；
答：（1）電源電壓為10V．
（2）通過電阻R₂的電流為0.2A．
（3）滑動(dòng)變阻器的最小功率為1W．
（4）滑動(dòng)變阻器R₁接入電路的阻值為50Ω．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了求電源電壓、電路電流、功率、電阻阻值等問題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、電功公式即可正確解題．