在如图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,当滑片P移到滑动变阻器R2的某一端时,电压表、电流表的示数如图(b)所示,求:(1)滑动变阻器R2接入电路的阻值.(2)10秒内电流通过R2所做的功.(3)当滑片P移到滑动变阻器R2的另一端时,电压表和电流表的指针同时在(b)图指针所示的基础上偏转了相同的角度,求电源电压值.

问题描述:

在如图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,当滑片P移到滑动变阻器R2的某一端时,电压表、电流表的示数如图(b)所示,求:

(1)滑动变阻器R2接入电路的阻值.
(2)10秒内电流通过R2所做的功.
(3)当滑片P移到滑动变阻器R2的另一端时,电压表和电流表的指针同时在(b)图指针所示的基础上偏转了相同的角度,求电源电压值.

(1)电压表示数UV=2V,电流表示数IA=0.2A,
滑动变阻器R2接入电路的阻值R2=

UV
IA
=
2V
0.2A
=10Ω.
(2)10秒内电流做的功W2=U2I2t=2V×0.2A×10s=4J.
(3)当滑片P移到滑动变阻器R2的另一端时,
滑动变阻器接入电路的阻值R'2=0Ω,只有电阻R1接入电路,
电压表示数变化量△U=UV,由题意知此时电流表示数是I=0.6A,
设电源电压为U,开始时U=IAR1+UV,即U=0.2A×R1+2V           ①
后来滑片P移到滑动变阻器R2的另一端时U=IR1,即U=0.6A×R1
由①②解得U=3V.
答:(1)滑动变阻器R2接入电路的阻值是10Ω.
(2)10秒内电流通过R2所做的功是4J.
(3)电源电压是3V.
答案解析:(1)读出电压表与电流表的示数,由欧姆定律可求出滑动变阻器R2接入电路的阻值.(2)根据公式W=UIt可求出10秒内R2所做的功.(3)滑片P移到滑动变阻器R2的另一端时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,电压表示数为零,示数变化为2V;滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路电流变大,电流表示数变大,由电压表和电流表的指针同时在(b)图指针所示的基础上偏转了相同的角度知:电流表示数是0.6A;由欧姆定律列出方程组可求出电源电压.
考试点:欧姆定律的应用;电功的计算.
知识点:本题考查了电压表与电流表的读数、欧姆定律、电功的计算,本题的难点在于根据“当滑片P移到滑动变阻器R2的另一端时,电压表和电流表的指针同时在(b)图指针所示的基础上偏转了相同的角度,”判断电流表的示数,由欧姆定律列方程求电源电压.