Question

【题目】在如图的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，电流表A1的示数是1.2A（为确保电路安全，R2接入电路的电阻始终大于0）：
（1）求电源电压U；
（2）当变阻器R2连入电路中的阻值为15Ω时，求R2支路的电流；
（3）现将另一个电流表A2接入电路中，向右移动滑动变阻器R2的滑片三次，每次均使变阻器R2接入电路的电阻增加相同的阻值，电流表A2的示数如表，求第3次实验时滑动变阻器R2消耗的电功率．

滑片P移动次序	电流表A2示数/A
1	2.4
2	1.8
3	1.6

Answer 1

【答案】
（1）解：由电路图可知，两电阻并联，电流表A1测R1支路的电流．

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，由I= 可得，电源的电压：

U=I1R1=1.2A×10Ω=12V；

答：电源电压为12V；

（2）解：通过R2的电流：

I2= = =0.8A；

答：通过R2的电流为0.8A；

（3）解：假设电流表A2在干路上，则根据并联电路的电流特点和欧姆定律可得：

R2的阻值分别为：

R2′= = = =10Ω，

R2″= = = =20Ω，

R2′″= = = =30Ω，

所以，R2′→R2″→R2′″，每次增加的阻值相等，所以符合题意，

则P2=UI2′″=12V×（1.6A﹣1.2A）=4.8W；

假设电流表A2在R2支路上，则欧姆定律可得：

R2的阻值分别为：

R2′= = =5Ω，

R2″= = ≈6.67Ω，

R2′″= = =7.5Ω，

所以，R2′→R2″→R2′″的阻值变化不符合题意，故舍去．

答：第3次实验时滑动变阻器R2消耗的电功率为4.8W．

【解析】由电路图可知，两电阻并联，电流表A1测R1支路的电流．（1）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压；（2）利用欧姆定律求出通过R2的电流；（3）由于电流表A2接入电路的位置不知，由于示数是变化的，则A2可能在干路或R2支路上，根据并联电路的电流特点和欧姆定律分别求出每次R2连入的阻值，然后根据R2接入电路的电阻增加的阻值是否相等即可判断电流表A2实际接入电路的位置，然后利用P=UI求出功率．
【考点精析】本题主要考查了欧姆定律及其应用和电功率的计算公式的相关知识点，需要掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正确解答此题．