Question

17．如圖所示的電路中，電源電壓保持不變．
①若電阻R₁的阻值為20歐，當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，電流表A的示數(shù)為0.5安．求電阻R₁的兩端電壓U₁和10秒鐘電流通過電阻R₁所做的功W₁．
②若閉合電鍵S后，將滑動(dòng)變阻器R₂的滑片P從a端移到 b 端時(shí)，電流表、電壓表的示數(shù)如表所示．求：電源電壓U和電阻R₁的阻值．

滑片P 的位置	電流表A 的示數(shù)	電壓表V 的示數(shù)
a	0.2A	4V
b	0.6A	0V

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₁、R₂串聯(lián)，電流表A測(cè)電流，電壓表V測(cè)R₂兩端的電壓．
①根據(jù)歐姆定律求出電阻R₁的兩端電壓U₁，根據(jù)W=UIt求出電阻R₁所做的功W₁．
②若閉合電鍵，滑動(dòng)變阻器R₂的滑片P在a端時(shí)，R₁和R₂的最大阻值串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)R₂兩端的電壓，利用根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電源電壓；將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到b端時(shí)，再根據(jù)歐姆定律求出R₁兩端的電壓，即為電源電壓，由于電源電壓不變，聯(lián)立方程即可求出．

解答 解：由電路圖可知，R₁、R₂串聯(lián)，電流表A測(cè)電流，電壓表V測(cè)R₂兩端的電壓．
（1）由I=$\frac{U}{R}$得：U₁=I₁R₁=0.5A×20Ω=10V；
電阻R₁所做的功W₁=U₁I₁t=10V×0.5A×10s=50J；
（2）當(dāng)滑片P在a點(diǎn)時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得：
電源電壓U=IR₁+U₂，
即：U=0.2A×R₁+4V------------------------①
當(dāng)滑片P在b點(diǎn)時(shí)，由I=$\frac{U}{R}$得：
U=U₁=I₁R₁，
即U=0.6A×R₁ -------------------------②
解①②得：R₁=10Ω，U=6V．
答：①電阻R₁的兩端電壓U₁為10V；10秒鐘電流通過電阻R₁所做的功W₁=50J；
②電源電壓U=6V，電阻R₁的阻值為10Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時(shí)電路連接方式的辨別和電路中最大電流的判斷．