Question

如圖所示，電源電壓為6V且保持不變．當滑動變阻器的滑片P移動到最右端B時，閉合開關(guān)，電流表示數(shù)為0.2A，電壓表示數(shù)為4V
（1）滑動變阻器的最大阻值為多少？Rx的阻值為多少？
（2）當滑動變阻器的滑片移動到中點時，電阻Rx消耗的電功率為多少？
（3）當滑動變阻器的滑片P移動到最左端A時，將發(fā)生什么變化？

Answer 1

解：（1）由圖可知，電阻Rx與滑動變阻器是串聯(lián)，當滑片P移動到最右端時，變阻器的阻值最大
滑動變阻器的最大阻值：R_AB===20Ω，
Rx兩端的電壓：Ux=U-U_AB=6V-4V=2V，
Rx的阻值：Rx===10Ω．
（2）當滑動變阻器的滑片移動到中點時，R_AP=R_AB=10Ω，
電路的總電阻：R_總=Rx+R_AP=10Ω+10Ω=20Ω，
電路中的電流：I′===0.3A，
Rx消耗的功率為Px=I′²×Rx=（0.3A）²×10Ω=0.9W．
（3）當滑片移動到最左端時，變阻器的阻值為零，此時電壓表被短路，電路中的電流最大，
則電壓表的示數(shù)為零，電路中的電流：I″===0.6A．
答：（1）滑動變阻器的最大阻值為20Ω，Rx的阻值為10Ω．
（2）當滑動變阻器的滑片移動到中點時，電阻Rx消耗的電功率為0.9W．
（3）當滑動變阻器的滑片P移動到最左端A時，電壓表示數(shù)為0，電流表示數(shù)為0.6A．
分析：（1）由圖可知，電阻Rx與滑動變阻器是串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端．當滑片P移動到最右端時，變阻器的阻值最大，并且此時已知電流和變阻器兩端的電壓．所以我們根據(jù)歐姆定律就可以計算出變阻器的最大阻值，然后根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律算出Rx兩端的電壓，從而計算出Rx的阻值．
（2）要求電阻Rx消耗的電功率，因為Rx的阻值已知，所以我們根據(jù)P=I²R可知，只要知道此時電路中的電流就可以了．由于滑片移動到中點，這樣變阻器連入的阻值就是最大值的一半，知道了變阻器的阻值，就可以先算出總電阻，然后用總電壓除以總電阻算出電流．
（3）當滑片移動到最左端時，變阻器的阻值為零，此時電壓表被短路，電路中的電流最大．
點評：解答本題時首先要對電路進行分析，是串聯(lián)還是并聯(lián)，電表各測的是哪部分．然后根據(jù)電路的電流規(guī)律、電壓規(guī)律、電阻規(guī)律，結(jié)合歐姆定律公式，電功率公式進行計算．本題是常見題型，難易適中，是一道好題．