Question

18．如图所示电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R₂上标有“20Ω  1A”的字样．当闭合电键S，且滑片P处于中点位置时（连入电路的电阻之为10Ω），电流表A的示数为0.3A，电压表V的示数为6V．求：
（1）电源电压
（2）10s内电阻R₁消耗的电能
（3）改变滑动变阻器滑片P的位置，使电流表示数达到最大时，电流在10s内对R₁所做的功．

Answer 1

分析 （1）分析清楚电路结构，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出电源电压．
（2）由电功公式求出电阻消耗的电能．
（3）根据题意确定电流表的最大示数，然后由电功公式求出电流做功．

解答 解：由图示电路图可知，两电阻串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路电流；
（1）电源电压：U=U₁+U₂=6V+0.3A×10Ω=9V；
（2）10s内电阻R₁消耗的电能：W₁=U₁It=6V×0.3A×10s=18J；
（3）电阻R₁的电阻：R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，
滑动变阻器接入电路的阻值为零，即只有定值电阻接入电路时，
电流表示数最大，此时电流在10s内对R₁所做的功：
W₁′=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$t=$\frac{（9V）^{2}}{20Ω}$×10s=40.5J；
答：（1）电源电压为9V．
（2）10s内电阻R₁消耗的电能为18J．
（3）改变滑动变阻器滑片P的位置，使电流表示数达到最大时，电流在10s内对R₁所做的功为40.5J．

点评 本题考查了求电压、电流做功问题，分析清楚电路结构，应用串联电路特点、欧姆定律、电功公式即可正确解题．