Question

18．圖甲是一個(gè)電器設(shè)備內(nèi)部的部分電路，A、B被封閉在一個(gè)透明的玻璃殼內(nèi)，A是一個(gè)定值電阻，B是一種由特殊金屬制成的可變電阻，其電壓與電流關(guān)系圖象如圖丙的曲線，a、b、c是它三個(gè)外露的接線柱．把圖甲的a、b分別與圖乙電路的a′、b′接線柱連接，并把變阻器的滑片移到最右端時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為3V和0.3A，圖乙中滑動(dòng)變阻器的最大電阻為20Ω．電阻A的阻值是10Ω，電源的電壓是9V．當(dāng)接線b與a′連接，c與b′連接時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表讀數(shù)為8V時(shí)，電阻B消耗的功率是1.5W．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)把圖甲的a、b分別與圖乙電路的a′、b′接線柱連接，并把變阻器的滑片移到最右端時(shí)，電阻A與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，電壓表測(cè)A兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電阻A的阻值；
（2）根據(jù)歐姆定律求出（1）中滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電源的電壓；
（3）當(dāng)接線b與a′連接，c與b′連接時(shí)，電阻A、B與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)電阻A、B兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和B的圖象判斷符合的電流值，利用P=UI求出電阻B消耗的功率．

解答 解：（1）當(dāng)把圖甲的a、b分別與圖乙電路的a′、b′接線柱連接，并把變阻器的滑片移到最右端時(shí)，
電阻A與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，電壓表測(cè)A兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電阻A的阻值：
R_A=$\frac{{U}_{A}}{I}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω；
（2）當(dāng)把圖甲的a、b分別與圖乙電路的a′、b′接線柱連接，并把變阻器的滑片移到最右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_滑=IR_滑=0.3A×20Ω=6V，
由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知：
電源的電壓U=U_A+U_滑=3V+6V=9V；
（3）當(dāng)接線b與a′連接，c與b′連接時(shí)，電阻A、B與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)量電阻AB兩端的電壓，
由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知：U_A+U_B=8V；
由于電阻B阻值是變化的，分析圖象可知：當(dāng)I_B=0.5A時(shí)，符合要求，即U_A=I_BR_A=0.5A×10Ω=5V，
U_B=3V；
所以，電阻B消耗的功率P_B=U_BI_B=3V×0.5A=1.5W．
故答案為：10；9V；1.5．

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、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是弄清兩種情況下電路的串并聯(lián)．