Question

（2011?東臺(tái)市模擬）如圖所示，滑動(dòng)變阻器的變阻范圍為0～20Ω，閉合開關(guān)，當(dāng)滑片在左端時(shí)，電壓表、電流表的讀數(shù)分別為12V和0.3A，求：
（1）電源電壓
（2）電阻R₁的阻值
（3）當(dāng)滑片移到右端時(shí)，電流表、電壓表的讀數(shù)．

Answer 1

分析：首先利用滑片P在左端時(shí)，確定此時(shí)的電路連接方式，然后利用電壓表的示數(shù)即可確定電源電壓；利用歐姆定律進(jìn)一步可以求出定值電阻的阻值．
當(dāng)滑片P位于最右端時(shí)，明確此時(shí)的電路連接方式，利用歐姆定律即可求出此時(shí)電路中的電流即電流表的示數(shù)；定值電阻兩端的電壓即電壓表的示數(shù)．

解答：解：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于最左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器沒有接入電路，此時(shí)只有定值電阻R₁接入電路，此時(shí)電壓表測(cè)量的既是電源電壓，又是R₁兩端的電壓，所以電源電壓就等于電壓表的示數(shù)，即：U₁=U=12V．通過R₁的電流I₁=0.3A．
利用歐姆定律：I=

U

R

的變形得，R₁=

U1

I1

=

12V

0.3A

=40Ω．
當(dāng)將滑片P移到最右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器全部接入電路，此時(shí)其相當(dāng)于一個(gè)阻值為20歐的定值電阻，此時(shí)R₁R₂串聯(lián)．
電路中串聯(lián)后的總電阻：R=R₁+R₂=40Ω+20Ω=60Ω，
電路中的電流即電流表的示數(shù)：I′=

U

R

=

12V

60Ω

=0.2A．
定值電阻R₁兩端的電壓即電壓表的示數(shù)：U₁′=I′×R₁=0.2A×40Ω=8V．
答：（1）電源電壓為12V．
（2）電阻R₁的阻值為40Ω．
（3）當(dāng)滑片移到右端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2A、電壓表的讀數(shù)為8V．

點(diǎn)評(píng)：在涉及滑片P的移動(dòng)開關(guān)的斷開與閉合的電路中，明確滑片P移動(dòng)前后、開關(guān)斷開與閉合前后電路的連接方式是解決此類題目的關(guān)鍵．
此題中，結(jié)合電路的連接方式的變化，反復(fù)考查了歐姆定律．