Question

如图所示的电路连有最大阻值为20Ω的滑动变阻器R₂和定值电阻R₁，电源电压保持不变．连好电路并经过正确的实验操作后闭合开关，开关一闭合时电压表V₁的示数为5V，电压表V₂的示数为10V．辨析：
（1）闭合开关前，正确的实验操作是什么？
（2）开关一闭合时，电路中电流表A的示数是多少？
（3）定值电阻R₁的阻值是多少？
（4）当把滑动变阻器调到电阻最小值时，R₁的电功率是多少？

Answer

（1）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值；
（2）已知滑动变阻器的阻值及其两端的电压，由欧姆定律可求出电路电流，由此可知电流表的示数；
（3）已知定值电阻R1的电压及流过该电阻的电流，由欧姆定律可求出电阻阻值；
（4）根据题意求出电源电压，由欧姆定律求出电路电流，然后由P=UI求出电阻R1的电功率．
【解析】
（1）为保护电路，闭合开关前，正确的实验操作是：将滑动变阻器阻值调到最大阻值处；
答：将滑动变阻器阻值调到最大阻值处．
（2）由欧姆定律得，电路中电流表A的示数I=I2===0.5A，
答：开关一闭合时，电路中电流表A的示数是0.5A．
（3）由欧姆定律得，定值电阻R1的阻值R1===10Ω，
答：定值电阻R1的阻值是10Ω．
（4）由串联电路特点知，电源电压U=U1+U2=5V+10V=15V，
滑动变阻器调到电阻最小值时，流过电阻R1的电流I1===1.5A，
此时R1的电功率P1=U I1=15V×1.5A=22.5W，
答：滑动变阻器调到电阻最小值时，R1的电功率是22.5W．