Question

12．如图所示甲电路中，定值电阻R₁=10Ω，滑动变阳器R2铭牌上标有“50Ω 2A”字样，闭合开关S后，两电流表示数如图乙所示，求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器此时消耗的电功率；
（3）能否通过凋节滑动变阻器，使两只电流表指针偏转角度相同？并说明理由．

Answer 1

分析 滑动变阻器R₁和电阻R₂并联，电流表A₁测通过R₁的电流，电流表A₂测干路电流．
（1）由图乙可知两表的量程，可读出两表的示数；由并联电路电流特点可得R2的电流，由欧姆定律计算电压；
（2）由P=UI计算此时滑动变阻器此时消耗的电功率；
（3）两电流表量程相差5倍，若两只电流表指针偏转角度相同，由此根据并联电路分流原理计算此时变阻器R₁的连入阻值可得结果．

解答 解：
从图甲可知，滑动变阻器R₁和电阻R₂并联，电流表A₁测通过R₁的电流，电流表A₂测干路电流．
（1）由图乙知，左边电流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.4A，右边电流表使用0-3A量程，分度值0.1A，示数为1.2A，
并联电路中干路电流等于各支路电路之处，所以A₂示数大于A₁示数，
所以I₁=0.4A，I=1.2A，
所以I₂=I-I₁=1.2A-0.4A=0.8A，
并联电路中各支路电压与电源电压都相等，由欧姆定律可得：
U=U₁=U₂=I₂R₂=0.8A×10Ω=8V；
（2）滑动变阻器此时消耗的电功率：
P₁=U₁I₁=8V×0.4A=3.2W；
（3）两电流表量程相差5倍，若两只电流表指针偏转角度相同，则I=5I₁′，
由并联电路的电流特点可知，$\frac{{I}_{1}′}{{I}_{2}′}$=$\frac{1}{4}$，
由并联电路的分流原理有：$\frac{{I}_{1}′}{{I}_{2}′}$=$\frac{{R}_{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{1}{4}$，
所以R₁=4R₂=4×10Ω=40Ω，
由题知，滑动变阳器R₂铭牌上标有“50Ω 2A”字样，即它的最大值为50Ω，所以能通过凋节滑动变阻器，使两只电流表指针偏转角度相同．
答：（1）电源电压为8V；
（2）滑动变阻器此时消耗的电功率为3.2W；
（3）能通过凋节滑动变阻器，使两只电流表指针偏转角度相同．

点评 本题考查了并联电路特点和欧姆定律的应用，正确分析电路，通过电流表示数情况确定两支路上的电流是解题的关键．