Question

【題目】在圖甲所示的電路中，電源電壓為9V且保持不變，電阻R1的阻值為20Ω，滑動變阻器R2上標有“40Ω 1A”字樣，閉合開關S，當滑動變阻器R2的滑片P移到某位置時，R1兩端的電壓為8V．

（1）電流表的示數I1為多少？
（2）電阻R1的電功率P1為多少？
（3）現把一個表盤如圖乙所示的電壓表接入電路中，要求在移動滑動變阻器滑片P的過程中電壓表指針偏轉角度變化最大．
①為了滿足要求，電壓表應接入ABCD中的哪兩點？電壓表選用哪一檔量程？（不用寫出原因）
②求出滑動變阻器接入電路的阻值范圍．

Answer 1

【答案】
（1）

電流表的示數：I1===0.4A；

（2）

電阻R1消耗的電功率：P1=U1I1=8V×0.4A=3.2W；

（3）

①當電壓表選擇0～3V量程，并把電壓表接入CD兩點時，在移動滑動變阻器滑片P的過程中電壓表指針偏轉變化角度最大；

②當滑動變阻器滑片移到最右端時，接入電路電阻為0；

滑動變阻器兩端的電壓最大是3V，R1兩端的電壓是：U1′=U﹣U2′=9V﹣3V=6V，

此時電路電流：I′===0.3A，

此時滑動變阻器接入電路的電阻：R2===10Ω；

所以R2的范圍是0歐﹣10歐．

【解析】（1）已知電阻與電阻兩端電壓，應用歐姆定律可以求出電路電流．
（2）已知電阻兩端電壓與通過電阻的電流，由P=UI可以求出電阻消耗的電功率．
（3）電壓表選擇的量程比較小時，示數變化比較大，當滑動變阻器的電阻變化時，電壓表的示數也隨之變化，根據串聯電路電壓和電阻的規律，可求滑動變阻器的阻值變化范圍．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解歐姆定律及其應用的相關知識，掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對電功率的計算公式的理解，了解計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．