Question

在如圖所示的電路中，滑動(dòng)變阻器R₁的最大電阻阻值為20Ω，R₂=5Ω，R₃=10Ω．
（1）當(dāng)閉合S₁、斷開(kāi)S₂，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到b端時(shí)，電壓表的示數(shù)為2V，求電源電壓；
（2）當(dāng)S₁、S₂閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到a端時(shí)，求電路消耗的總功率和通電10min消耗的電能．

Answer 1

【答案】分析：（1）當(dāng)閉合S₁、斷開(kāi)S₂，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到b端時(shí)，電阻R₂與R₁的最大阻值串聯(lián)，電壓表測(cè)R₂兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓；
（2）當(dāng)S₁、S₂閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到a端時(shí)，電阻R₁、R₃并聯(lián)，根據(jù)P=分別求出兩電阻的電功率，進(jìn)一步求出電路消耗的總功率，根據(jù)W=Pt求出通電10min消耗的電能．
解答：解：（1）當(dāng)閉合S₁、斷開(kāi)S₂，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到b端時(shí)，等效電路圖如下圖所示：

電路中的電流I=I₂===0.4A，
電源的電壓U=I（R₁+R₂）=0.4A×（20Ω+5Ω）=10V；
（2）當(dāng)S₁、S₂閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到a端時(shí)，等效電路圖如下圖所示：

電路消耗的總功率P=P₂+P₃=+=+=30W；
通電10min消耗的電能W=Pt=30W×600s=18000J．
答：（1）電源電壓為10V；
（2）當(dāng)S₁、S₂閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到a端時(shí)，電路消耗的總功率為30W，通電10min消耗的電能為18000J．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式、電功公式的靈活運(yùn)用，畫(huà)出兩種情況的等效電路圖是關(guān)鍵．