Question

如图右所示，电源电压为9V，当开关S闭合后，滑动变阻器滑片P在中点C时，电压表的示数为6V，电流表示数为0.15A．请你根据上面所给的条件求出四个任意的未知量来．

Answer 1

分析：由电路图可知，R₁与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的电阻，进一步可求滑动变阻器的最大阻值；
（2）串联电路的电压特点可求R₁两端的电压；
（3）根据欧姆定律求出R₁的阻值；
（4）根据电阻的串联特点可求此时电路的总电阻；
（5）根据P=UI可求R₁和滑动变阻器消耗的电功率、总功率．

解答：解：（1）滑动变阻器接入电路的电阻：
R=

U滑

I

=

6V

0.15A

=40Ω，
滑动变阻器的最大阻值：
R_最大=2R=2×40Ω=80Ω；
（2）R₁两端的电压：
U₁=U-U_滑=9V-6V=3V；
（3）R₁的阻值：
R₁=

U1

I

=

3V

0.15A

=20Ω；
（4）电路的总电阻：
R_总=R+R₁=40Ω+20Ω=60Ω；
（5）R₁消耗的电功率：
P₁=U₁I=3V×0.15A=0.45W；
滑动变阻器消耗的电功率：
P_滑=U_滑I=6V×0.15A=0.9W；
电路的总功率：
P=UI=9V×0.15A=1.35W．

点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算，关键是公式和规律的灵活应用，是一道较为简单的开放性的题目．