Question

如圖所示，電源電壓不變，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，滑動(dòng)變阻器滑片P在B端時(shí)，電壓表示數(shù)為9V，電流表示數(shù)為0.15 A；滑片P在中點(diǎn)C時(shí)電壓表的示數(shù)為6V．
求：電源電壓U和R₂的阻值．

Answer 1

分析：當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P在B端時(shí)，R₂和R_AB串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大電阻值，由串聯(lián)電路電壓關(guān)系表示出電源電壓；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P在C點(diǎn)時(shí)，R₂和R_AC串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)電路中電流，表示出電源電壓；
因電源電壓不變聯(lián)立方程即可求出電源電壓U和R₂的阻值．

解答：解：滑動(dòng)變阻器滑片P在B端時(shí)，R₂和R_AB串聯(lián)，
滑動(dòng)變阻器的最大電阻值：
R_AB=

U

I

=

9V

0.15A

=60Ω 
此時(shí)電源的電壓：
U=U₂+U_AB=0.15R₂+9V----------------①
當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P在C點(diǎn)時(shí)，R₂和R_AC串聯(lián)，
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻：R_AC=30Ω 
此時(shí)電路中電流：
I′=

U

RAC

=

6V

30Ω

=0.2A
電源電壓：
U=U₂ ′+U_AC=I′R₂+U_AC=0.2R₂+6V----②
聯(lián)立①②可得：
R₂=60Ω，U=18V．
答：電源的電壓為18V；R₂的阻值為60Ω．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)的靈活的應(yīng)用和歐姆定律的計(jì)算，解決本題的關(guān)鍵是電源的電壓不變．