Question

【題目】如圖甲所示，電源電壓恒定，R1=20Ω，閉合開關S，斷開開關S1時電流表示數為0.3A；若再閉合S1電流表示數為0.5A，通過R2的電流為A，則電源電壓是V，R2電阻阻值為Ω；如圖乙所示電路中，R0為定值電阻，R1為滑動變阻器，圖丙是該滑動變阻器消耗的電功率與電流關系的圖象．則該滑動變阻器的最大電阻值是Ω；圖乙中關系圖線與橫坐標相交點的電流是A．

Answer 1

【答案】0.2；6；30；50；1.2
【解析】解：（1）由甲電路圖可知，閉合開關S、斷開開關S1時，電路為R1的簡單電路，電流表測通過R1的電流， 由I= 可得，電源的電壓：
U=I1R1=0.3A×20Ω=6V；
若再閉合S1 ， R1與R2并聯，電流表測干路電流，
因并聯電路中各支路獨立工作、互不影響，
所以，通過R1的電流不變，
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，通過電阻R2的電流：
I2=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A，
則電阻R2的阻值：
R2= = =30Ω；（2）由電路圖可知，R0與R1串聯，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流．①當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，
由圖象可知，電路中的最小電流I=0.2A時，R1的電功率P1=2W，
由P=I2R可得，滑動變阻器的最大阻值：
R1= = =50Ω；②由圖象可知，當電路中的電流I′=0.4A時，R1的電功率P1′=3.2W，
此時R1接入電路的電阻：
R1′= = =20Ω，
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，由I= 可得，電源的電壓：
U=I′（R0+R1′）=0.4A×（R0+20Ω），
當電路中的電流I=0.2A時，電源的電壓：
U=I（R0+R1）=0.2A×（R0+50Ω），
因電源的電壓不變，
所以，0.4A×（R0+20Ω）=0.2A×（R0+50Ω），
解得：R0=10Ω，
則電源的電壓U=I（R0+R1）=0.2A×（10Ω+50Ω）=12V，
當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路中的電流：
I″= = =1.2A，
即圖乙中關系圖線與橫坐標相交點的電流是1.2A．
所以答案是：0.2；6；30；50；1.2．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解歐姆定律及其應用的相關知識，掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對電功率的計算公式的理解，了解計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．