Question

10．如圖所示，電阻R₀=20Ω，R=30Ω，電源電壓保持9V不變，試求：
（1）當滑動變阻器滑片P在a端時，電壓表的示數(shù)是多少？
（2）當滑動變阻器滑片P移到b端時，電流表示數(shù)是多少？
（3）當滑片P在ab的中點時，通電100s，整個電路消耗的電能是多少J？

Answer 1

分析 （1）當滑動變阻器滑片P在a端時，R₀與R串聯(lián)，電壓表測R₀兩端的電壓，電流表測電路中的電流，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)；
（2）當滑動變阻器滑片P移到b端時，R₀與R串聯(lián)，電壓表測電源的電壓，電流表測電路中的電流，根據(jù)（1）得出電流表的示數(shù)；
（3）當滑片P在ab的中點時，因電壓表的內阻很大、在電路中相當于斷路，則滑片移動時接入電路中的電阻不變，電路中的電流不變，根據(jù)W=UIt求出通電100s整個電路消耗的電能．

解答 解：（1）當滑動變阻器滑片P在a端時，R₀與R串聯(lián)，電壓表測R₀兩端的電壓，電流表測電路中的電流，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{U}{{R}_{0}+R}$=$\frac{9V}{20Ω+30Ω}$=0.18A，
電壓表的示數(shù)：
U₀=IR₀=0.18A×20Ω=3.6V；
（2）當滑動變阻器滑片P移到b端時，R₀與R串聯(lián)，電壓表測電源的電壓，電流表測電路中的電流，
則電路中的電流I=0.18A；
（3）當滑片P在ab的中點時，
因電壓表的內阻很大、在電路中相當于斷路，
所以，滑片移動時接入電路中的電阻不變，電路中的電流不變，
通電100s整個電路消耗的電能：
W=UIt=9V×0.18A×100s=162J．
答：（1）當滑動變阻器滑片P在a端時，電壓表的示數(shù)是3.6V；
（2）當滑動變阻器滑片P移到b端時，電流表示數(shù)是0.18A；
（3）當滑片P在ab的中點時，通電100s，整個電路消耗的電能是162J．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功公式的應用，會根據(jù)電壓表的特點判斷出滑片移動時不能改變接入電路中的電流是關鍵．