Question

【题目】如图甲所示电路，电源电压恒为1.5V，闭合开关后，把滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动．由于滑动变阻器某处发生断路，滑片P向左移动一段距离后，电流表才有读数，此时电压表的示数为1.35V．且电流表读数I与滑片P移动的距离x的关系如图乙所示．求：
（1）当电流表开始有读数时，滑片P移动的距离x的值和R2接入电路的阻值；
（2）电阻R1的阻值；
（3）当滑片P移到x等于10cm处时，R2消耗的电功率．

Answer 1

【答案】
（1）由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压；

由图乙当电流表开始有读数即I=0.15A时，滑片P移动的距离x=5cm；

R2接入电路的阻值：

R2= = =9Ω

答：当电流表开始有读数时，滑片P移动的距离x的值为5cm，R2接入电路的阻值为9Ω

（2）R1两端的电压：

U1=U﹣U2=1.5V﹣1.35V=0.15V，

R1= = =1Ω

答：电阻R1的阻值为1Ω

（3）由乙图可知，当滑片P移到x等于10cm处时，电路中的电流I′=0.3A；

R1两端的电压：

U1′=I′R1=0.3A×1Ω=0.3V，

R2两端的电压：

U2′=U﹣U1′=1.5V﹣0.3V=1.2V，

R2消耗的电功率：

P2=U2′I′=1.2V×0.3A=0.36W

答：当滑片P移到x等于10cm处时，R2消耗的电功率为0.36W

【解析】（1）由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压；由图乙读出电流表开始有读数时滑片P移动的距离x的值，根据欧姆定律求出R2接入电路的阻值；根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，再根据欧姆定律求出电阻R1的阻值．（2）当滑片P移到x等于10cm处时，根据乙图读出电路中的电流，根据欧姆定律求出R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，再根据P=UI求出R2消耗的电功率．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用欧姆定律及其应用和电功率的计算公式的相关知识可以得到问题的答案，需要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）；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．