问题 问答题

如图所示的电路,电源电压U=12V,且保持不变,电阻R1=4Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~15V,求:

(1)当滑动变阻器的滑片在最右端时,电流表的示数及电压表的示数;

(2)当滑动变阻器的滑片在最右端时,R1消耗的功率;

(3)当滑动变阻器的滑片在最左端时,通电10min整个电路中电流做的功.

答案

(1)当滑动变阻器的滑片在最右端时,定值电阻R1与滑动变阻器R2最大阻值串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,

∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

∴根据欧姆定律可得,电路中的电流即电流表的示数:

I=

U
R1+R2
=
12V
4Ω+20Ω
=0.5A,

滑动变阻器两端的电压即电压表的示数为:

U2=IR2=0.5A×20Ω=10V;

(2)当滑动变阻器的滑片在最右端时,R1消耗的功率:

P1=I2R1=(0.5A)2×4Ω=1W;

(3)当滑动变阻器的滑片在最左端时,电路为R1的简单电路,

∵W=Pt=UIt=U×

U
R
t=
U2
R
t,

∴通电10min整个电路中电流做的功:

W=

U2
R1
t=
(12V)2
×600s=2.16×104J.

答:(1)当滑动变阻器的滑片在最右端时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为10V;

(2)当滑动变阻器的滑片在最右端时,R1消耗的功率为1W;

(3)当滑动变阻器的滑片在最左端时,通电10min整个电路中电流做的功为2.16×104J.

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