Question

（2013?启东市一模）在如图甲所示的电路中，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器上标有“50Ω 2A”字样

（2013?启东市一模）在如图甲所示的电路中，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器上标有“50Ω 2A”字样．闭合开关S后，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为6V．（1）求此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2；（2）求定值电阻R1的阻值；（3）假设电压表量程可以任意选择，请通过计算说明：当R2的滑片P从图甲所示位置向右移动时，电压表的指针能否指到如图乙所示的位置．

Answer 1

由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）此时滑动变阻器R₂消耗的电功率：
P₂=6V×0.4A=2.4W；
（2）∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴定值电阻R₁两端的电压：
U₁=U-U₂=12V-6V=6V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴根据欧姆定律可得，定值电阻R₁的阻值：
R₁=

U1

I

=

6V

0.4A

=15Ω；
（3）当R₂的滑片P从图甲所示位置向右移动时，接入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，定值电阻R₁两端的电压减小，
根据串联电路的电压特点可知电压表的示数增大，此时电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数U₂′=10V，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴R₁两端的电压：
U₁′=U-U₂′=12V-10V=2V，
此时电路中的电流：
I′=

U1′

R1

=

2V

15Ω

=

2

15

A，
此时滑动变阻器接入电路中的电阻：
R₂′=

U2′

I′

=

10V

2 15 A

=75Ω＞50Ω，
∴电压表的指针不能指到如图乙所示的位置．
答：（1）此时滑动变阻器R₂消耗的电功率P₂为2.4W；
（2）定值电阻R₁的阻值为15Ω；
（3）电压表的指针不能指到如图乙所示的位置．