Question

16．如圖所示電路，電源電壓恒為6V，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片到某一位置時(shí)，電流表示數(shù)為0.2A，電壓表示數(shù)為2V．求：
（1）此時(shí)R₁消耗的功率；
（2）在此狀態(tài)下工作5s的時(shí)間，則電路做的總功為多少J；
（3）此時(shí)滑動(dòng)變阻器R₂接入的電阻值；    
（4）此時(shí)滑動(dòng)變阻器R₂消耗的功率．

Answer 1

分析 由電路圖可知，電阻R₁與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R₁兩端的電壓．
（1）根據(jù)P=UI求出此時(shí)R₁消耗的功率；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和W=UIt求出在此狀態(tài)下工作5s的時(shí)間內(nèi)電路做的總功；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律即可求出R₂接入的電阻值；
（4）利用滑動(dòng)變阻器R₂消耗的功率．

解答 解：由電路圖可知，電阻R₁與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R₁兩端的電壓．
（1）此時(shí)R₁消耗的功率：
P₁=U₁I₁=2V×0.2A=0.4W；
（2）由于串聯(lián)電路中各處的電流相等，則此狀態(tài)下工作5s的時(shí)間內(nèi)電路做的總功：
W=UIt=6V×0.2A×5s=6J；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知：
此時(shí)滑動(dòng)變阻器R₂兩端的電壓U₂=U_總-U₁=6V-2V=4V，
由歐姆定律得變阻器接入的電阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω；
（4）此時(shí)滑動(dòng)變阻器R₂消耗的功率：
P₂=U₂I₂=4V×0.2A=0.8W．
答：（1）此時(shí)R₁消耗的功率為0.4W；
（2）在此狀態(tài)下工作5s的時(shí)間，則電路做的總功為6J；
（3）此時(shí)滑動(dòng)變阻器R₂接入的電阻值為20Ω；    
（4）此時(shí)滑動(dòng)變阻器R₂消耗的功率為0.8W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功公式的應(yīng)用，是一道較為簡(jiǎn)單的計(jì)算題．