Question

【題目】在如圖的電路中，電源電壓保持不變，電阻R1的阻值為10Ω，電流表A1的示數是1.2A（為確保電路安全，R2接入電路的電阻始終大于0）：
（1）求電源電壓U；
（2）當變阻器R2連入電路中的阻值為15Ω時，求R2支路的電流；
（3）現將另一個電流表A2接入電路中，向右移動滑動變阻器R2的滑片三次，每次均使變阻器R2接入電路的電阻增加相同的阻值，電流表A2的示數如表，求第3次實驗時滑動變阻器R2消耗的電功率．

滑片P移動次序	電流表A2示數/A
1	2.4
2	1.8
3	1.6

Answer 1

【答案】
（1）解：由電路圖可知，兩電阻并聯，電流表A1測R1支路的電流．

因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，

所以，由I= 可得，電源的電壓：

U=I1R1=1.2A×10Ω=12V；

答：電源電壓為12V；

（2）解：通過R2的電流：

I2= = =0.8A；

答：通過R2的電流為0.8A；

（3）解：假設電流表A2在干路上，則根據并聯電路的電流特點和歐姆定律可得：

R2的阻值分別為：

R2′= = = =10Ω，

R2″= = = =20Ω，

R2′″= = = =30Ω，

所以，R2′→R2″→R2′″，每次增加的阻值相等，所以符合題意，

則P2=UI2′″=12V×（1.6A﹣1.2A）=4.8W；

假設電流表A2在R2支路上，則歐姆定律可得：

R2的阻值分別為：

R2′= = =5Ω，

R2″= = ≈6.67Ω，

R2′″= = =7.5Ω，

所以，R2′→R2″→R2′″的阻值變化不符合題意，故舍去．

答：第3次實驗時滑動變阻器R2消耗的電功率為4.8W．

【解析】由電路圖可知，兩電阻并聯，電流表A1測R1支路的電流．（1）根據并聯電路的電壓特點和歐姆定律求出電源的電壓；（2）利用歐姆定律求出通過R2的電流；（3）由于電流表A2接入電路的位置不知，由于示數是變化的，則A2可能在干路或R2支路上，根據并聯電路的電流特點和歐姆定律分別求出每次R2連入的阻值，然后根據R2接入電路的電阻增加的阻值是否相等即可判斷電流表A2實際接入電路的位置，然后利用P=UI求出功率．
【考點精析】本題主要考查了歐姆定律及其應用和電功率的計算公式的相關知識點，需要掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正確解答此題．