Question

在图（a）所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，滑动变阻器R₂上标有“50Ω　2A”字样．闭合电键S后，电流表A的示数为0.3安，电压表V的示数为6伏．求：
①此时滑动变阻器R₂消耗的电功率P₂．
②定值电阻R₁的阻值．
③现设想选择合适的电表量程，并移动变阻器R₂的滑片P，要求：电压表V的指针处于图（b）所示的位置．小明同学认为应向左移动滑片P，小华同学认为应向右移动滑片P．请通过计算分别说明两位同学的操作是否符合要求，并求出电压表V的指针处于该位置时的电流表示数．

Answer 1

解：①滑动变阻器R₂消耗的电功率P₂=U₂I₂=U₂ I=6V×0.3A=1.8W，
②电阻R₁两端电压U₁=U-U₂=12V-6V=6V，
∵I=，
∴电阻R₁===20Ω；
③若向右移动滑动变阻器的滑片P，
当变阻器R₂连入电路的阻值最大时，电压表V的示数最大，
∵I=，
∴U_V=IR₂=R₂=×50Ω≈8.6V
电压表应选大量程，由图（b）所示可知，此时电压表示数为10V．
则滑动变阻器滑片不能向右移动，小华的操作是错误的，小明的操作是正确的．
电压表选择小量程，由图（b）可知电压表示数为U₂′=2伏，
此时U₁′=U-U₂′=12V-2V=10V，
电路电流I′===0.5A；
答：①滑动变阻器R₂消耗的电功率为1.8W．
②定值电阻R₁的阻值为20Ω．
③小华的操作是错误的，小明的操作是正确的；
电压表V的指针处于该位置时的电流表示数为0.5A．
分析：①已知电压与电流，由P=UI求出滑动变阻器R₂消耗的电功率P₂．
②由串联电路特点求出定值电阻R₁的电压，然后由欧姆定律求出它的阻值．
③假设电压表选择大量程，求出电压表的最大示数，根据图（b）判断假设是否正确；
如果假设不正确，则电压表选择小量程，由图示电压表读出其示数，然后由串联电路特点及欧姆定律求出电流表示数．
点评：本题考查了求电功率、电阻、电流问题，分析清楚电路结构、应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可正确解题．