题目内容

在图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω  2A”字样．闭合电键S，移动滑片P到某位置时，电压表V1（大量程已损坏）的示数为2伏，电压表V的示数为6伏，电流表A的示数为0.2安．求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）在闭合电键时，2分钟内电流通过电阻R1做的电功；
（3）在闭合电键时，电路中的最小电流；
（4）在各电表都能正常使用的前提下，移动滑片能使哪一个电表达到满刻度，此时电路中的总功率是多少？

【答案】分析：由图可知两电阻串联，电压表V测量电源两端的电压，电压表V1测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流．
（1）根据欧姆定律可求得电阻R1的阻值；
（2）已知R1两端的电压和电路中的电流，则由电功公式W=UIt可求得电流通过电阻R1时所做的功；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出其大小；
（4）根据欧姆定律可得当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电流表示数达到满量程，但此时电压表V1已超出量程，故电表达到满刻度的是电压表V1，根据欧姆定律求出电路中的电流，再根据P=UI求出此时电路中的总功率．
解答：解：由图可知两电阻串联，电压表V测量电源两端的电压，电压表V1测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流．
（1）根据欧姆定律可得：
R1===10Ω；
（2）2分钟内电流通过电阻R1做的电功：
W1=U1I1t=2V×0.2A×120s=48J；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴电路中的最小电流Imin===0.1A；
（4）滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流：
I′===0.6A，
此时虽然电流表达到满量程，但电压表V1示数早已超出量程，故电表达到满刻度的是电压表V1，
此时电路中的电流：I″===0.3A，
此时电路中的总功率P=UI″=6V×0.3A=1.8W．       
答：（1）电阻R1的阻值为10Ω；
（2）在闭合电键时，2分钟内电流通过电阻R1做的电功为48J；
（3）在闭合电键时，电路中的最小电流为0.1A；
（4）在各电表都能正常使用的前提下，移动滑片能使电压表V1达到满刻度，此时电路中的总功率是1.8W．
点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活应用，关键是电表达到满刻度的判断，有一定的难度．
练习册系列答案
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（2013?黄埔区二模）在图所示的电路中，电源电压为24伏且保持不变，电阻R的阻值为10欧．
求：①闭合电键S后电流表A的示数I．
②通电10秒，电阻R消耗的电功W．
③现有“50Ω 1A”、“10Ω 2A”的滑动变阻器两个，请选择一个接入电路a、b、c、d中的某两点，要求：电键S闭合后电流表示数变大，且为S断开时的三倍．
选择：将变阻器
“50Ω 1A”
“50Ω 1A”
接入电路中
ad
ad
两点间，使变阻器接入电路的电阻值为
20
20
欧．
求出：电键闭合前、后，电流表示数的最大变化量△I．
（2012?普陀区一模）在图所示的电路中，电源电压保持不变．当电键S闭合，滑片向右移动时，其中电表示数不变的是
V1、V2
V1、V2
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变大
变大
．（选填“变大”、“不变”或“变小”）．
在图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合S1、S2后，通过a、b、c、d点的电流分别是Ia、Ib、Ic、Id；ab、ac、ad两点间的电压分别是Uab、Uac、Uad．下列分析正确的是（　　）
（2009?青浦区二模）在图所示的电路中，电源电压为7.5V且不变，R1的电阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样，闭合电键S后，电压表的示数为2.5V．求：
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（2009?杨浦区二模）在图所示的电路中，电源电压保持不变．滑动变阻器R1上标有“30Ω，5A”字样．闭合电键后，当滑动变阻器的滑片P在中点位置时，电流表A2的示数为1安，电流表A1的示数如图所示．
求：（1）电源电压．
（2）电阻R2的阻值．
（3）现在用一个电阻R来替换R2，要求：在移动变阻器滑片P的过程中，使电路中有两个电表的示数分别达到某个量程的最大值，且电路能正常工作．求替换电阻R的阻值，当电表示数为最大时，滑动变阻器R1接入电路中的阻值是多少？

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