Question

如图所示电路，电源内阻r=1Ω，R₁=2Ω，R₂=5Ω，灯L标有“3V，1.5W”，滑线变阻器最大值为R，当滑片P滑到最右端A时，电流表读数为1A，此时灯L恰好正常发光，试求
（1）电源电动势ε；
（2）当滑片P滑到最左端B时，电流表读数；
（3）当滑片P位于滑线变阻器的中点时，变阻器上消耗的功率．

Answer 1

分析：（1）P滑到A时，R₂被短路，画出等效电路图，则由闭合电路欧姆定律可求出电动势；
（2）滑到P端时，只有R₁接入电路，则由闭合电路欧姆定律可求得电流表读数；
（3）P滑到中点时，L与R并联后再与R₁串联，则先求出并联部分的电压，再由功率公式求得变阻器上消耗的功率．

解答：解：（1）当P滑到A时，R₂被短路，（如图1所示） 
ε=U_L+I（R₁+r）=3+1（2+1）V=6V
（2）当P在B点时，电路如图2所示           
此时电流表的读数为：I′=

ε

R1+r

=

6

2+1

=2A
（3）在图1所示电路中，总电流为I=1A，
通过灯L的电流为：IL=

PL

UL

=

1.5

3

=0.5A（1分）I_R=I-I_L=0.5A
∴R=RL=

UL

IL

=

3

0.5

=6Ω
P位于变阻器的中点时，电路如图3所示
此时：R并=

RL? 1 2 R

R L+ 1 2 R

=

6×3

6+3

=2Ω
U并=

R并

R并+R1+r

?ε=

2

2+2+1

×6=2.4V
变阻器上消耗的功率为：P=

U 2 并

R 2

=

2.42

3

=1.92W
答：（1）电动势为6V；（2）电流表的示数为2A；（3）变阻器上消耗的功率为1.92W．

点评：本题应明确滑片的位置不同对电路造成的影响，分别画出对应的电路图，则可由闭合电路欧姆定律及串并联电路的特点进行求解．