Question

【題目】如圖所示電路中，電源電壓不變，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器（a、b為其兩端點(diǎn)），當(dāng)滑片P在b點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為0.1A，R2消耗的功率為1W；當(dāng)滑片P移動(dòng)至某一位置時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，R2消耗的功率為1.8W．則當(dāng)滑片P從a移到b的過程中，R2的最大阻值為______Ω；電壓表示數(shù)變化了______V；R1消耗的電功率變化了______W；電路消耗的總功率變化了______W．

Answer 1

【答案】100 10 7 6

【解析】

（1）由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。

比較滑片P在某一端點(diǎn)和滑片P移動(dòng)至某一位置時(shí)電路中的電流即可判斷滑片位于某一端點(diǎn)時(shí)接入電路中的電阻最大，根據(jù)P＝UI求出R2兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值；

（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律表示出電源的電壓；當(dāng)滑片P移動(dòng)至某一位置時(shí)，根據(jù)P＝UI求出R2兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)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得出R1的阻值，進(jìn)一步求出電源的電壓；

當(dāng)P在a端時(shí)，R2連入阻值為0，則電壓表的示數(shù)為0，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)P＝UI求出R1消耗的電功率和電路消耗的總功率；知道當(dāng)P在b端時(shí)電路中的電流和電壓表示數(shù)，根據(jù)P＝I2R求出R1消耗的電功率，根據(jù)P＝UI求出電路消耗的總功率，然后得出答案。

（1）由圖知，R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。

當(dāng)滑片P在b點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電阻最大，電流表示數(shù)為0.1A，

根據(jù)P＝UI可得，滑動(dòng)變阻器R2的電壓（即電壓表示數(shù)）：

根據(jù)可得，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值：

（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知：U＝U1+U2，

結(jié)合歐姆定律可得：U＝0.1A×R1+10V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

當(dāng)滑片P移動(dòng)至某一位置時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，

此時(shí)R2的電壓：

，

電源電壓U＝U1′+U2′，

即：U＝0.3A×R1+6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

聯(lián)立①②解得：R1＝20Ω，U＝12V；

當(dāng)P在a端時(shí)，R2連入阻值為0，此時(shí)電壓表的示數(shù)UV＝0，

電流表的示數(shù)：

；

由前面的計(jì)算可知，當(dāng)P在b端時(shí)，Ib＝0.1A，電壓表示數(shù)UV′＝10V，

則電壓表的示數(shù)變化量為：△U＝VV′﹣UV＝10V﹣0＝10V；

由P＝I2R可得，R1消耗的電功率的變化量：

△P1＝Ia2R1﹣Ib2R1＝（0.6A）2×20Ω﹣（0.1A）2×20Ω＝7W；

電路消耗總功率的變化量：

△P＝U△I＝12V×（0.6A﹣0.1A）＝6W。

故答案為：100； 10；7；6。