Question

在图所示的电路中，电源电压为6伏且不变，滑动变阻器R₂上标有“30Ω 2A”字样，闭合电键S后，电压表、电流表的示数分别为4伏、0.4安．求：
（1）电阻R₁的阻值．
（2）变阻器R₂消耗的电功率P₂．
（3）在能改变电表量程的前提下，通过改变变阻器P的位置，当两电表指针偏转的角度恰巧相同时，试求通过电路的电流I．

Answer

（1）由图可知R1与滑动变阻器串联，电压表并联在R2两端；根据串联电路电压特点求出R1两端的电压，再由欧姆定律求出R1的电阻；根据P=UI求出变阻器R2消耗的电功率．
（2）当两电表指针偏转的角度恰巧相同时，有四种可能，根据电压表和电流表的分度值和量程之间的关系，然后利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻，再根据电阻的串联特点和欧姆定律求出各种情况下电路中的电流．
【解析】
（1）R1两端的电压为U1=U总-U2=6V-4V=2V，
R1的电阻为R1===5Ω；
（2）变阻器R2消耗的电功率P2=U2I1=4V×0.4A=1.6W；
（3）①当电压表、电流表均选大量程时；
滑动变阻器的阻值R2==5Ω，电路的总电阻R总=R1+R2=5Ω+5Ω=10Ω，电路中的电流I===0.6A．
②当电压表、电流表均选小量程时；
滑动变阻器的阻值R2==5Ω，电路的总电阻R总=R1+R2=5Ω+5Ω=10Ω，电路中的电流I===0.6A．
③当电压表选大量程、电流表选小量程时；
滑动变阻器的阻值R2==25Ω，电路的总电阻R总=R1+R2=25Ω+5Ω=30Ω，电路中的电流I===0.2A．
④当电压表选小量程、电流表选大量程时；
滑动变阻器的阻值R2==1Ω，电路的总电阻R总=R1+R2=5Ω+1Ω=6Ω，电路中的电流为I===1A．
答：（1）电阻R1的阻值为5Ω；
（2）变阻器R2消耗的电功率为1.6W．
（3）当两电表指针偏转的角度恰巧相同时通过电路的电流可能为0.6A、0.2A、1A．