如图所示,电源电压为6V且保持不变.当滑动变阻器的滑片P移动到最右端B时,闭合开关,电流表示数为0.2A,电压表示数为4V
(1)滑动变阻器的最大阻值为多少?Rx的阻值为多少?
(2)当滑动变阻器的滑片移动到中点时,电阻Rx消耗的电功率为多少?
(3)当滑动变阻器的滑片P移动到最左端A时,将发生什么变化?
答案:
分析:(1)由图可知,电阻Rx与滑动变阻器是串联,电压表并联在滑动变阻器两端.当滑片P移动到最右端时,变阻器的阻值最大,并且此时已知电流和变阻器两端的电压.所以我们根据欧姆定律就可以计算出变阻器的最大阻值,然后根据串联电路的电压规律算出Rx两端的电压,从而计算出Rx的阻值.
(2)要求电阻Rx消耗的电功率,因为Rx的阻值已知,所以我们根据P=I2R可知,只要知道此时电路中的电流就可以了.由于滑片移动到中点,这样变阻器连入的阻值就是最大值的一半,知道了变阻器的阻值,就可以先算出总电阻,然后用总电压除以总电阻算出电流.
(3)当滑片移动到最左端时,变阻器的阻值为零,此时电压表被短路,电路中的电流最大.
解答:解:(1)由图可知,电阻Rx与滑动变阻器是串联,当滑片P移动到最右端时,变阻器的阻值最大
滑动变阻器的最大阻值:RAB===20Ω,
Rx两端的电压:Ux=U-UAB=6V-4V=2V,
Rx的阻值:Rx===10Ω.
(2)当滑动变阻器的滑片移动到中点时,RAP=RAB=10Ω,
电路的总电阻:R总=Rx+RAP=10Ω+10Ω=20Ω,
电路中的电流:I′===0.3A,
Rx消耗的功率为Px=I′2×Rx=(0.3A)2×10Ω=0.9W.
(3)当滑片移动到最左端时,变阻器的阻值为零,此时电压表被短路,电路中的电流最大,
则电压表的示数为零,电路中的电流:I″===0.6A.
答:(1)滑动变阻器的最大阻值为20Ω,Rx的阻值为10Ω.
(2)当滑动变阻器的滑片移动到中点时,电阻Rx消耗的电功率为0.9W.
(3)当滑动变阻器的滑片P移动到最左端A时,电压表示数为0,电流表示数为0.6A.