题中并未A是滑动变阻器的末端,因此不能将P在A端时的阻值视为零。虽然滑动变阻器不为零,但可以利用该电路以下特点来解答:(设电源电压U)
U=V1+R2两端电压
U=V2+R1两端电压
(看如下等效电路图更直观)
V1、V2两电压表的内阻很大,R1、R2和R(滑)可以看承串联,流经它们的电流是相等的。
当V1=4,V2=10时,有:
(U-4)/R2=(U-10)/R1
即:R1/R2=(U-10)/(U-4)……(1)
当V1=8,V2=11时,有:
(U-8)/R2=(U-11)/R1
即:R1/R2=(U-11)/(U-8)……(2)
由(1)、(2)式得:
(U-10)/(U-4)=(U-11)/(U-8)
解此方程得:U= 12(伏)
把U= 12带入(1)或(2)得:
R1/R2=1/4
所以:R2=4R1=8(欧)
结论:题目未错,解答时对题中所给条件理解不透,造成错误。
补充:
其实,无论滑动变阻器是否被短路,第一,U=V1+R2两端电压,U=V2+R1两端电压,都一定成立的,即:R2两端电压=U-V1,R1两端电压=U-V2。第二,通过R2的电流:I=(U-V1)/R2和通过R1的电流:I=(U-V2)/R1一定相等,即:(U-V1)/R2=(U-V2)/R1。利用此等式列方程组,解答出的答案,才是真实和正确的。所以,解答此题根本无须考虑滑动变阻器是否被短路,或它的阻值大小。更不能人为地将其视为短路。
当V1=4,V2=10时,两电压表的这一组读数是否与滑动变阻器被短路相对应,要依据具有普遍意义的等式:(U-V1)/R2=(U-V2)/R1推算出来总电压U的值分析才知道。现已求出U=12,若V1=4,V2=10是在滑动变阻器被短路时两电压表的读数,则必有:U=V1+V2,但此时V1+V2=14,U与(V1+V2)不等,(V1+V2)>U的原因,是因为V1、V2里都含有滑动变阻器上的电压。所以,滑动变阻器是未被短路的。
另外,假定R2=5是对的,那么,当V1=4,V2=10时,由于此时滑动变阻器是被视为短路的,总电压就是:U=V1+V2=4+10=14(伏)。当V1=8,V2=11时,流过R1的电流I1=(U-V2)/R1=(14-11)/2=3/2,流过R2的电流I2=(U-V1)/R2=(14-8)/5=6/5。I1不等于I2,与电路的实际情况不符,故R2=5是错的。
解析如下:
设电源两端电压为U,当滑动变阻器的滑片P位于A点时,滑动变阻器连人电路的电阻为Ra,当滑动变阻器的滑片P位于B点时,滑动变阻器连人电路的电阻为Rb,则:
串联电流相等,
4V/(2Ω+Ra)=10V/(R2+Ra)=(10V-4V)/(R2-2Ω)=(U-10V)/2Ω……(1)
8V/(2Ω+Rb)=11V/(R2+Rb)=(11V-8V)/(R2-2Ω)=(U-11V)/2Ω……(2)
(1)(2)联立解得U=12V,R2=8Ω,同时也能解得Ra=2Ω,Rb=14Ω.
A点 电压=4+10=14 有R1:R2=4:10 R2=5
B点 设R1电压为2v,则R2电压为5v 有
2v+rv=8
5v+rv=11
v=1 rv=6
总电压=11+8-6=13伏特
所以题目有误。
当P在A点时,电压表V1测的是R1的电压,电压表V2测的是R2的电压。
当P在B点时,电压表V1测的是R1和滑动变阻器的电压,电压表V2测的是R2和滑动变阻器的电压。