Question

【題目】在如圖（a）所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R1為定值電阻，變阻器R2上標有“20歐 2安”字樣。

（1）若電源電壓為12伏，閉合開關S，移動滑片，當電路中電流為0.6安時，電阻R1兩端電壓為4伏。求：①變阻器R2兩端電壓；②10秒內整個電路消耗的電能。

（2）若將表盤如圖（b）所示的電壓表并聯在R1兩端，在移動變阻器R2滑片的過程中，電壓表示數的最大值為15伏、最小值為6伏，電路中電流的變化量為ΔI1；若將電壓表并聯在R2兩端，在移動變阻器R2滑片的過程中，電壓表示數的最大值為12伏、最小值為0伏，電路中電流的變化量為ΔI2。求ΔI1與ΔI2的比值。

Answer 1

【答案】(1)① 8伏；② 72焦；(2)3:4

【解析】

(1)①由電路圖可知，R1與R2串聯，電流表測電路中的電流，由串聯電路電壓的規律可知變阻器R2兩端電壓

U2=U-U1=12V-4V=8V；

②10秒內整個電路消耗的電能

W=UIt=12V×0.6A×10s=72J；

(2)電壓表并聯在R1兩端，變阻器R2滑片移動時，滑片P由右端向左端滑動一段距離前后電路中的電流分別為I1、I2，R1兩端電壓的變化量：

ΔU1=U1′-U1=I2R1-I1R1=（I2-I1）R1=ΔI1R1，

ΔI1=，

若將電壓表并聯在R2兩端，在移動變阻器R2滑片的過程中，在串聯電路中，

U= U1+U2

保持不變，則

ΔU2= ΔU1'

ΔI1與ΔI2的比值

。

答：(1)①變阻器R2兩端電壓是8V

②10秒內整個電路消耗的電能是72J；

(2) ΔI1與ΔI2的比值是3:4。