Question

2．如圖所示，電源電壓恒定，R₀為定值電阻．將滑動(dòng)變阻器的滑片從a端滑到b端的過(guò)程中，電壓表示數(shù)變化范圍是0～8V，電流表示數(shù)變化范圍是1.2～0.4A，則R₀=10Ω，當(dāng)滑片滑到滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，電阻R₀消耗的功率P=3.6W．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)滑片位于b端時(shí)，變阻器接入電路中的電阻為0，電路為R₀的簡(jiǎn)單電路，電壓表被短路，電流表測(cè)電路中的電流，此時(shí)電路中的電流最大，根據(jù)歐姆定律表示出電源的電壓；當(dāng)滑片位于a端時(shí)，接入電路中的電阻最大，電流表的示數(shù)最小，電壓表的示數(shù)最大，根據(jù)歐姆定律求出變阻器的最大阻值，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電源的電壓，利用電源的電壓不變得出等式即可求出R₀的阻值，進(jìn)一步求出電源的電壓；
（2）根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出滑片滑到滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)電路中的電流，利用P=I²R求出電阻R₀消耗的功率．

解答 解：（1）當(dāng)滑片位于b端時(shí)，電路為R₀的簡(jiǎn)單電路，電壓表的示數(shù)為0V，電流表的示數(shù)I=1.2A最大，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=IR₀=1.2A×R₀，
當(dāng)滑片位于a端時(shí)，接入電路中的電阻最大，電流表的示數(shù)I′=0.4A最小，電壓表的示數(shù)U_滑=8V最大，
則滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I′}$=$\frac{8V}{0.4A}$=20Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電源的電壓：
U=I′（R₀+R_滑）=0.4A×（R₀+20Ω），
因電源的電壓不變，
所以，1.2A×R₀=0.4A×（R₀+20Ω），
解得：R₀=10Ω，
電源的電壓U=IR₀=1.2A×10Ω=12V；
（2）當(dāng)滑片滑到滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，電路中的電流：
I″=$\frac{U}{{R}_{0}+\frac{{R}_{滑}}{2}}$=$\frac{12V}{10Ω+\frac{20Ω}{2}}$=0.6A，
電阻R₀消耗的功率：
P=（I″）²R₀=（0.6A）²×10Ω=3.6W．
故答案為：10；3.6．

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，利用好電源的電壓不變和分清電表對(duì)應(yīng)的示數(shù)是關(guān)鍵．