Question

在如圖（a）所示的電路中，電源電壓為6伏且保持不變，滑動變阻器R₁標(biāo)有“100Ω 2A”字樣．閉合電鍵S后，電流表A₁和A₂的示數(shù)分別如圖（b）所示．求：
（1）電阻R₂的阻值．
（2）通電10秒鐘，電流通過電阻R₂所做的功W₂．
（3）在移動變阻器R₁的滑片P時，是否存在使兩個電流表指針偏離零刻度的角度恰好相同的情況？如果存在，請求出此時變阻器R₁消耗的功率P₁；如果不存在，請說明理由．

Answer 1

解：（1）所示的電路中，閉合電鍵S后，滑動變阻器R₁與R₂并聯(lián)；電流表A₁測量R₁這條支路的電流為0.4A，電流表A₂是測量干路的電流為1.2A；
∴I₂=I-I₁=1.2A-0.4A=0.8A，
∴R₂===7.5Ω．
答：電阻R₂的阻值為7.5Ω．
（2）W₂=UI₂t=6V×0.8A×10s=48J．
答：通電10秒鐘，電流通過電阻R₂所做的功為48J．
（3）因電流表A₁是測量R₁這條支路的電流，量程應(yīng)為0～0.6安，電流表A₂是測量干路的電流，量程應(yīng)選為0～3安，則當(dāng)兩個電流表指針偏離零刻度的角度恰好相同時有：
I′=5I₁′，
I₁′+I₂=5I₁′，
I₁′+0.8A=5I₁′，
I₁′=0.2A；
∴存在兩個電流表指針偏離零刻度的角度恰好相同的情況；
∴P₁=UI₁′=6V×0.2A=1.2W．
答：在移動變阻器R₁的滑片P時，存在使兩個電流表指針偏離零刻度的角度恰好相同的情況，此時變阻器R₁消耗的功率P₁為1.2W．
分析：（1）先讀出電流表A₁和電流表A₂的示數(shù)，再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點以及歐姆定律的求出電阻R₂的阻值．
（2）已知電源電壓、通電10秒鐘，通過電阻R₂的電流，利用功率的計算公式求出W₂．
（3）因電流表A₁是測量R₁這條支路的電流，量程應(yīng)為0～0.6安，電流表A₂是測量干路的電流，量程應(yīng)選為0～3安，
若使兩個電流表指針偏離零刻度的角度恰好相同的情況，則指針的偏離零刻度線的角度可判斷出干路的電流I′與支路電流I₁′的關(guān)系，然后再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點判斷是否有存在的可能，如果存在，則變阻器R₁消耗的功率P₁；可利用功率的計算公式求出．
點評：本題的綜合性較強，不僅考查電流表的讀數(shù)方法，歐姆定律的應(yīng)用，主要考查并聯(lián)電路的電流規(guī)律和功率的計算．