Question

【题目】在图甲所示的电路中，电源电压为9V且保持不变，电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2上标有“40Ω 1A”字样，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P移到某位置时，R1两端的电压为8V．

（1）电流表的示数I1为多少？
（2）电阻R1的电功率P1为多少？
（3）现把一个表盘如图乙所示的电压表接入电路中，要求在移动滑动变阻器滑片P的过程中电压表指针偏转角度变化最大．
①为了满足要求，电压表应接入ABCD中的哪两点？电压表选用哪一档量程？（不用写出原因）
②求出滑动变阻器接入电路的阻值范围．

Answer 1

【答案】
（1）

电流表的示数：I1===0.4A；

（2）

电阻R1消耗的电功率：P1=U1I1=8V×0.4A=3.2W；

（3）

①当电压表选择0～3V量程，并把电压表接入CD两点时，在移动滑动变阻器滑片P的过程中电压表指针偏转变化角度最大；

②当滑动变阻器滑片移到最右端时，接入电路电阻为0；

滑动变阻器两端的电压最大是3V，R1两端的电压是：U1′=U﹣U2′=9V﹣3V=6V，

此时电路电流：I′===0.3A，

此时滑动变阻器接入电路的电阻：R2===10Ω；

所以R2的范围是0欧﹣10欧．

【解析】（1）已知电阻与电阻两端电压，应用欧姆定律可以求出电路电流．
（2）已知电阻两端电压与通过电阻的电流，由P=UI可以求出电阻消耗的电功率．
（3）电压表选择的量程比较小时，示数变化比较大，当滑动变阻器的电阻变化时，电压表的示数也随之变化，根据串联电路电压和电阻的规律，可求滑动变阻器的阻值变化范围．
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识，掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR），以及对电功率的计算公式的理解，了解计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．