Question

【題目】如圖甲所示電路，電源電壓恒為1.5V，閉合開(kāi)關(guān)后，把滑動(dòng)變阻器R2的滑片P從最右端向左移動(dòng)．由于滑動(dòng)變阻器某處發(fā)生斷路，滑片P向左移動(dòng)一段距離后，電流表才有讀數(shù)，此時(shí)電壓表的示數(shù)為1.35V．且電流表讀數(shù)I與滑片P移動(dòng)的距離x的關(guān)系如圖乙所示．求：
（1）當(dāng)電流表開(kāi)始有讀數(shù)時(shí)，滑片P移動(dòng)的距離x的值和R2接入電路的阻值；
（2）電阻R1的阻值；
（3）當(dāng)滑片P移到x等于10cm處時(shí)，R2消耗的電功率．

Answer 1

【答案】
（1）由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；

由圖乙當(dāng)電流表開(kāi)始有讀數(shù)即I=0.15A時(shí)，滑片P移動(dòng)的距離x=5cm；

R2接入電路的阻值：

R2= = =9Ω

答：當(dāng)電流表開(kāi)始有讀數(shù)時(shí)，滑片P移動(dòng)的距離x的值為5cm，R2接入電路的阻值為9Ω

（2）R1兩端的電壓：

U1=U﹣U2=1.5V﹣1.35V=0.15V，

R1= = =1Ω

答：電阻R1的阻值為1Ω

（3）由乙圖可知，當(dāng)滑片P移到x等于10cm處時(shí)，電路中的電流I′=0.3A；

R1兩端的電壓：

U1′=I′R1=0.3A×1Ω=0.3V，

R2兩端的電壓：

U2′=U﹣U1′=1.5V﹣0.3V=1.2V，

R2消耗的電功率：

P2=U2′I′=1.2V×0.3A=0.36W

答：當(dāng)滑片P移到x等于10cm處時(shí)，R2消耗的電功率為0.36W

【解析】（1）由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；由圖乙讀出電流表開(kāi)始有讀數(shù)時(shí)滑片P移動(dòng)的距離x的值，根據(jù)歐姆定律求出R2接入電路的阻值；根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R1兩端的電壓，再根據(jù)歐姆定律求出電阻R1的阻值．（2）當(dāng)滑片P移到x等于10cm處時(shí)，根據(jù)乙圖讀出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出R1兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，再根據(jù)P=UI求出R2消耗的電功率．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式的相關(guān)知識(shí)可以得到問(wèn)題的答案，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．