Question

【題目】在圖a所示的電路中，電源電壓為12V且保持不變，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“50Ω 2A”字樣。閉合電鍵S后，電流表的示數(shù)為0.4A，電壓表的示數(shù)為6V。求：

（1）此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2的電阻；

（2）定值電阻R1的阻值；

（3）假設(shè)想選擇合適的電壓表量程，并移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P，要求：使電壓表的指針處于圖b所示的位置。甲同學(xué)認(rèn)為應(yīng)向左移動(dòng)滑片P，乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)向右移動(dòng)滑片P。請(qǐng)通過計(jì)算說明兩位同學(xué)的操作能否符合要求？

Answer 1

【答案】（1）15Ω（2）15Ω（3）甲同學(xué)的操作可行，乙同學(xué)的操作不可行。

【解析】

由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；

（1）根據(jù)歐姆定律求此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2的電阻；

（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出定值電阻R1的阻值；

（3）由圖b讀出電壓表的示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻結(jié)合滑動(dòng)變阻器的阻值即可判斷兩位同學(xué)的操作能否符合要求。

由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；

（1）由歐姆定律可得，滑動(dòng)變阻器連入的電阻：

；

（2）R1兩端的電壓：

U1=U-U2=12V-6V=6V，

由歐姆定律可得，

；

（3）由圖b可知，電壓表的示數(shù)可能為U2′=2V或U2″=10V；

左移時(shí)，滑動(dòng)變阻器電阻變小，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小，則U2′=2V，此時(shí)電路中的電流：

，

可得：；

右移時(shí)，滑動(dòng)變阻器電阻變大，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大，，則U2″=10V，

電路中的電流又為：

，

可得：；

可見甲同學(xué)的操作可行，乙同學(xué)的操作不可行。