Question

10．如圖甲所示電路，電源電壓為12V，電阻R₁的阻值為 20Ω，滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值為100Ω，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為 0.2A．求：
（1）電壓表的示數(shù)；
（2）R₂接入電路的電阻值；
（3）R₂消耗的功率．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表V₁測(cè)R₁中電壓，則由歐姆定律可求得示數(shù)；
（2）由串聯(lián)電路的規(guī)律求得R₂兩端的電壓，則可求得R₂接入的阻值；
（3）由P=UI計(jì)算R₂消耗的電功率．

解答 解：
（1）由圖可知，當(dāng)S閉合時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表V₁測(cè)R₁兩端的電壓，
串聯(lián)電路中電流處處相等，即I=I₁=I₂=0.2A，
由歐姆定律可得，此時(shí)電壓表V₁的示數(shù)為：
U₁=IR₁=0.2A×20Ω=4V；
（2）串聯(lián)電路中，總電壓等于各部分電路兩端電壓之和，所以R₂兩端電壓：
U₂=U-U₁=12V-4V=8V，
由歐姆定律可得，R₂接入電路的電阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{8V}{0.2A}$=40Ω；
（2）R₂消耗的電功率：
P₂=U₂I=8V×0.2A=1.6W．
答：（1）電壓表V₁的示數(shù)為4V；
（2）R₂接入電路的電阻值為40Ω；
（3）R₂消耗的功率1.6W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是正確分析電路的連接方式和電表所測(cè)物理量．