Question

在图所示的电路中，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片P在a处时，电压表的示数为3V，电流表的示数为0.6A；当滑片P在b端时，电压表的示数为5V，电流表的示数为0.5A，请根据测得的数据计算出与电路有关的五个物理量．

Answer 1

分析：由图可知，R₁与R₂串联，电压表并联在R₂两端，则由电流表电压表的示数利用欧姆定律可求得R₂在a、b处时滑动变阻器接入电阻；
由功率公式可求得滑动变阻器消耗的电功率；由欧姆定律分别利用触片接在a点及b点时的电流表达式，联立可求得电源电压及R₁的阻值．

解答：解；当滑片p在a点时，由欧姆定律可得：
R₂接入电阻：
R₂=

U1

I1

=

3V

0.6A

=5Ω；
当滑片p在b点时，由欧姆定律可得：
R₂'=

U2

I2

=

5V

0.5A

=10Ω；
由P=UI可得；
滑片p在a点时，滑动变阻器消耗的功率P₂=U₁I₁=3V×0.6A=1.8W；
当滑片在b点时，滑动变阻器消耗的功率P₂'=U₂I₂=5V×0.5A=2.5W；
设电源电压为U，则由欧姆定律可得：当滑片在a点时，I₁=

U

R1+R2

；
当滑片在b点时，I₂=

U

R1+R2′

；
代入数据可得：0.6A=

U

R1+5Ω

------（1）
0.5A=

U

R1+10 Ω

------（2）
联立（1）、（2）可得：
U=15V，R₁=20Ω；
答：可解得的物理量为滑动变阻器接入电阻分别为5Ω、10Ω；电源电压为15V，R₁的阻值为20Ω；R₂消耗的电功率分别为1.8W，2.5W．

点评：本题可求的物理量较多，答案较为开放，可围绕电路中电流，电压、电阻及功率等进行求解．