Question

17．如图所示的电路，电源两端电压6V保持不变，电阻R₂=20Ω．将滑片P移至滑动变阻器左端点a时，闭合开关S₁、S₂、S₃，电流表的示数为0.9A．将滑片P移至右端点b时，只闭合开关S₁、S₃，电压表的示数为1V．求：滑片P在b端时滑动变阻器消耗的功率．

Answer 1

分析 滑片P移至滑动变阻器左端点a，闭合开关S₁、S₂、S₃时，R₁、R₂并联，电流表测量干路电流，根据欧姆定律求出通过R₂的电流，然后根据并联电流电流规律以及欧姆定律的应用求出R₁的阻值；
滑片P移至右端点b，只闭合开关S₁、S₃时，滑动变阻器与R₁串联，电压表测量R₁两端电压，根据电压表的示数和R₁的阻值求出电路中的电流，再根据串联电路电压的特点和P=UI求出滑片P在b端时滑动变阻器消耗的功率．

解答 解：滑片P移至滑动变阻器左端点a，闭合开关S₁、S₂、S₃时，R₁、R₂并联；
通过R₂的电流：I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{6V}{20Ω}$=0.3A；
因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过R₁的电流：I₁=0.9A-0.3A=0.6A；
由I=$\frac{U}{R}$可知，R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω；
滑片P移至右端点b，只闭合开关S₁、S₃时，滑动变阻器与R₁串联，电压表测量R₁两端电压；
电路中的电流：I′=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{1V}{10Ω}$=0.1A；
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端电压为6V-1V=5V；
故滑片P在b端时滑动变阻器消耗的功率：P=U_RI′=5V×0.1A=0.5W．
答：滑片P在b端时滑动变阻器消耗的功率为0.5W．

点评 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率的计算，关键是明确在不同状态下电路的连接方式．