Question

15．如圖所示電路，電源電壓保持不變，R為定值電阻，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R′，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)從0.1A變?yōu)?.2A，電壓表示數(shù)從5V變?yōu)?V，由此可判斷在這一過程中滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值由50Ω變?yōu)?Ω，定值電阻R的阻值為40Ω，電源電壓是9V．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，電阻R與滑動(dòng)變阻器R′串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；
根據(jù)歐姆定律可知當(dāng)電流表示數(shù)從0.1A變?yōu)?.2A時(shí)，電路中的總電阻變小，對(duì)應(yīng)電壓表從5V變?yōu)?V，根據(jù)歐姆定律計(jì)算滑動(dòng)連入電路的阻值；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)結(jié)合電壓表的示數(shù)，由歐姆定律表示出電源電壓，求出電阻R的阻值和電源電壓．

解答 解：
（1）由電路圖可知，電阻R與滑動(dòng)變阻器R′串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可知，當(dāng)電流表示數(shù)從0.1A變?yōu)?.2A時(shí)，電路中的電阻變小，即滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，此時(shí)電壓表示數(shù)從5V變?yōu)?V；
所以當(dāng)電流0.1A時(shí)，變阻器連入阻值：R′=$\frac{U′}{{I}_{1}}$=$\frac{5V}{0.1A}$=50Ω，
當(dāng)電流為0.2A，變阻器連入阻值：R′′=$\frac{U″}{{I}_{2}}$=$\frac{1V}{0.2A}$=5Ω；
（2）由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律，
當(dāng)電路中的電流I₁=0.1A時(shí)，電阻R兩端的電壓為U₁=I₁R，
串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和，則電源電壓：U=U′+U_R=5V+0.1A×R…①
同理，當(dāng)電路中的電流I₂=0.4A時(shí)，電阻R兩端的電壓為U₂=I₂R，
電源電壓：U=U′′+U_R′=1V+0.2A×R…②
電源電壓不變，解①②可得：R=40Ω，U=9V．
故答案為：50；5；40；9．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活運(yùn)用，關(guān)鍵是根據(jù)電源電壓不變列式計(jì)算出R和電源電壓．