Question

3．如圖所示電路中，電源電壓為12伏，定值電阻為10歐，將電壓表并聯(lián)接入電路適當(dāng)位置，閉合電鍵后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P且使其電阻每次減小相同的阻值，兩個(gè)電表示數(shù)如下表所示．試求：
（1）第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表示數(shù)為0.3安，則此時(shí)電阻R₁兩端的電壓；
（2）若滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻為14歐，求電路中的電流．
（3）分析電壓表并聯(lián)的位置，并求出滑動(dòng)變阻器再次減小相同的阻值時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)，填入表格空白處．

滑片P移動(dòng) 的次序	電流表 示數(shù)	電壓表 示數(shù)
1	0.3A	9V
2	0.4A	8V
3	0.6A	6V
4	1.2A	0V

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電路．
（1）知道第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表示數(shù)和R₁的阻值，根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)電阻R₁兩端的電壓；
（2）若滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻為14歐，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流；
（3）分析表中電流表示數(shù)和電壓表示數(shù)的變化，根據(jù)歐姆定律可知電流表示數(shù)變大時(shí)R₁兩端的電壓變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知R₂兩端的電壓變化，然后確定電壓表的位置；

解答 解：由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電路．
（1）由I=$\frac{U}{R}$可得，第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)電阻R₁兩端的電壓：
U₁=I₁R₁=0.3A×10Ω=3V；
（2）若滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻為14歐，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{12V}{10Ω+14Ω}$=0.5A；
（3）由表格數(shù)據(jù)可知，電流表的示數(shù)變大時(shí)，電壓表的示數(shù)變小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電流表的示數(shù)變大時(shí)R₁兩端的電壓變大，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R₂兩端的電壓變小，則電壓表應(yīng)并聯(lián)在R₂兩端；
滑片P移動(dòng)的次序1、2、3時(shí)，變阻器接入電路中的電阻依次為：
R₂₁=$\frac{{U}_{21}}{{I}_{1}}$=$\frac{9V}{0.3A}$=30Ω，R₂₂=$\frac{{U}_{22}}{{I}_{2}}$=$\frac{8V}{0.4A}$=20Ω，R₂₂=$\frac{{U}_{23}}{{I}_{3}}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω，
因移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P且使其電阻每次減小相同的阻值，
所以，滑動(dòng)變阻器每次減小的阻值為10Ω，
則滑片P移動(dòng)的次序4時(shí)，接入電路中的電阻為0Ω，電壓表的示數(shù)為0V，
電流表的示數(shù)：
I′=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{12V}{10Ω}$=1.2A．
答：（1）第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表示數(shù)為0.3安，則此時(shí)電阻R₁兩端的電壓為3V；
（2）若滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻為14歐，則電路中的電流為0.5A；
（3）1.2A；0V．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，利用好“移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P且使其電阻每次減小相同的阻值”是關(guān)鍵．