在如图所示的电路中,电源电压为6伏且不变,滑动变阻器R2上标有“10Ω  0.2A”字样.闭合电键,移动滑片P到某位置时,电压表、电流表的示数分别为1伏和0.1安.此时求:(1)滑动变阻器R2接入电路的阻值;(2)R1消耗的电功率;(3)现有规格为“20Ω  1A”,“100Ω  0.5A”两种规格的滑动变阻器,从中选择一个来替换R2,要求:当滑片P在移动过程中,能使R1、R2两端的电压相等.①应选择______规格的滑动变阻器;②满足上述要求时,滑动变阻器连入电路的阻值多大?

问题描述:

在如图所示的电路中,电源电压为6伏且不变,滑动变阻器R2上标有“10Ω  0.2A”字样.闭合电键,移动滑片P到某位置时,电压表、电流表的示数分别为1伏和0.1安.此时求:

(1)滑动变阻器R2接入电路的阻值;
(2)R1消耗的电功率;
(3)现有规格为“20Ω  1A”,“100Ω  0.5A”两种规格的滑动变阻器,从中选择一个来替换R2,要求:当滑片P在移动过程中,能使R1、R2两端的电压相等.
①应选择______规格的滑动变阻器;
②满足上述要求时,滑动变阻器连入电路的阻值多大?

(1)∵I=

U
R

∴滑动变阻器接入电路的阻值:
R2=
U2
I
=
1V
0.1A
=10Ω;
(2)R1消耗的电功率:
当滑片移到最右端时,电路中的电流最大,R1消耗的电功率最大,即
P1=U1I=(U-U2)I=(6V-1V)×0.1A=0.5W;
(3)∵I=
U
R

∴电阻R1=
U1
I
=
U−U2
I
=
6V−1V
0.1A
=50Ω,
两电阻串联,通过两电阻的电流相等,要使两电阻电压相等,
则两电阻阻值应相等,因此滑动变阻器应选规格为“100Ω  0.5A”的;
当两电阻两端电压相等时,滑动变阻器接入电路的阻值与R1的阻值相等为50Ω.
答:(1)滑动变阻器R2接入电路的阻值为10Ω;
(2)R1消耗的电功率为0.5W;
(3)①应选择“100Ω  0.5A”规格的滑动变阻器;
②满足上述要求时,滑动变阻器连入电路的阻值为50Ω.
答案解析:由电路图可知,两电阻串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压;
(1)已知电压与电流,由欧姆定律可以求出滑动变阻器接入电路的阻值;
(2)由串联电路特点求出R1两端电压,由P=UI求它的功率;
(3)由欧姆定律求电阻R1的阻值,根据串联电路特点分析答题.
考试点:欧姆定律的变形公式;欧姆定律的应用;电功率的计算.

知识点:分析清楚电路结构、应用串联电路特点、欧姆定律、功率公式即可正确解题.