Question

2．在圖a所示的電路中，電源電壓為16伏且保持不變，電阻R₁的阻值為10歐，滑動(dòng)變阻器R₂上標(biāo)有“50Ω  2Α”字樣．所用電壓表的表盤如圖b所示，閉合電鍵S后，電路中的電流為0.4安．求：①電壓表V₁的示數(shù)U₁．
②通電10秒，電流通過變阻器R₂所做的功W₂．
③在各電路元件均安全工作的條件下，移動(dòng)變阻器的滑片，電路中電流的最大變化量△I_最大．

Answer 1

分析 ①已知電流與電阻，應(yīng)用歐姆定律可以求出電壓表示數(shù)．
②由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出電阻兩端電壓，由W=UIt求出電功公式．
③求出電路最大電流與最小電流，然后求出電流最大變化量．

解答 解：①由圖示電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表V₁測(cè)R₁兩端電壓，電壓表V₂測(cè)R₂兩端電壓，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電壓表V₁的示數(shù)：U₁=IR₁=0.4A×10Ω=4V；
②電阻R₂兩端電壓：U₂=U-U₁=16V-4V=12V，
通電10秒，電流通過變阻器R₂所做的功：
W₂=U₂It=12V×0.4A×10s=48J；
③由圖示電壓表可知，最大量程為0～15V，
則R₁兩端最大電壓為15V，電路最大電流：I_max=$\frac{{U}_{1max}}{{R}_{1}}$=$\frac{15V}{10Ω}$=1.5A，
當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路時(shí)，電路電流最�。�
I_min=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{16V}{10Ω+50Ω}$≈0.27A，
電路中電流的最大變化量△I_最大=I_max-I_min=1.5A-0.27A=1.23A；
答：①電壓表V₁的示數(shù)U₁為4V．
②通電10秒，電流通過變阻器R₂所做的功W₂為48J．
③在各電路元件均安全工作的條件下，移動(dòng)變阻器的滑片，電路中電流的最大變化量△I_最大為1.23A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求電壓、電功與電流變化量，分析清楚電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律即可正確解題．