Question

图甲是一个电器设备内部的部分电路，A、B被封闭在一个透明的玻璃壳内，A是一个定值电阻，B是一种由特殊金属制成的可变电阻，a、b、c是它三个外露的接线柱。当把图甲的a、b分别与图乙电路的a′、b′接线柱连接，并把变阻器的滑片移到最右端时，电压表和电流表的示数分别为6V和0.2A，图乙中滑动变阻器的最大电阻为20Ω。问：

（1）电阻A的阻值是多少?

（2）把滑动变阻器的滑片滑到最左端，电压表的示数是多少?

（3）当接线柱a与a′连接，b、c同时与b′连接时，测得多组电压与电流值，并绘制成如丙的曲线图像。调节滑动变阻器的滑片，使电阻A的实际功率为2.7W，此时电阻B消耗的实际功率是多少?

                        乙                                   丙 

                

Answer 1

解：（1）当a、b分别与a′、b′连接时，电阻A与变阻器串联。

R_A=U₁/I=6V/0.2A=30Ω         …………………………………………2分 

（2）U₂=IR=0.2A×20Ω=4V         …………………………………………1

电源电压U=U₁+U₂=6V+4V=10V      …………………………………1分

即把滑动变阻器的滑片滑到最左端时电压表的示数是10V

（3）当接线柱a与a′连接，b、c同时与b′连接时，电阻A、B并联。

U′²=P_AR_A=2.7W×30Ω=81V²  ∴电阻A的电压为U′=9 V    …………1分

电阻A的电流为I_A= U′/R_A=9 V/30Ω=0.3A         ……………………1分

根据图像可知：当U′=9 V时，电路的总电流I′=0.54A     ……………1分

电阻B的电流为I_B= I′- I_A=0.54A-0.3A=0.24A  ………………………1分

电阻B的功率为P_B= U′I_B=9 V×0.24A=2.16W   ……………………1分