Question

（2012?南宁）如图甲所示电路，电源电压恒为1.5V，闭合开关后，把滑动变阻器R₂的滑片P从最右端向左移动．由于滑动变阻器某处发生断路，滑片P向左移动一段距离后，电流表才有读数，此时电压表的示数为1.35V．且电流表读数I与滑片P移动的距离x的关系如图乙所示．求：
（1）当电流表开始有读数时，滑片P移动的距离x的值和R₂接入电路的阻值；
（2）电阻R₁的阻值；
（3）当滑片P移到x等于10cm处时，R₂消耗的电功率．

Answer 1

分析：（1）由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压；由图乙读出电流表开始有读数时滑片P移动的距离x的值，根据欧姆定律求出R₂接入电路的阻值；根据串联电路的电压特点求出R₁两端的电压，再根据欧姆定律求出电阻R₁的阻值．
（2）当滑片P移到x等于10cm处时，根据乙图读出电路中的电流，根据欧姆定律求出R₁两端的电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，再根据P=UI求出R₂消耗的电功率．

解答：解：（1）由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压；
由图乙当电流表开始有读数即I=0.15A时，滑片P移动的距离x=5cm；
R₂接入电路的阻值：
R₂=

U2

I

=

1.35V

0.15A

=9Ω．
（2）R₁两端的电压：
U₁=U-U₂=1.5V-1.35V=0.15V，
R₁=

U1

I

=

0.15V

0.15A

=1Ω．
（3）由乙图可知，当滑片P移到x等于10cm处时，电路中的电流I′=0.3A；
R₁两端的电压：
U₁′=I′R₁=0.3A×1Ω=0.3V，
R₂两端的电压：
U₂′=U-U₁′=1.5V-0.3V=1.2V，
R₂消耗的电功率：
P₂=U₂′I′=1.2V×0.3A=0.36W．
答：（1）当电流表开始有读数时，滑片P移动的距离x的值为5cm，R₂接入电路的阻值为9Ω；
（2）电阻R₁的阻值为1Ω；
（3）当滑片P移到x等于10cm处时，R₂消耗的电功率为0.36W．

点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是分析图象、得到有用的数据．