Question

如图甲所示电路，电源电压恒为1.5V，闭合开关后，把滑动变阻器R₂的滑片P从最右端向左移动．由于滑动变阻器某处发生断路，滑片P向左移动一段距离后，电流表才有读数，此时电压表的示数为1.35V．且电流表读数I与滑片P移动的距离x的关系如图乙所示．求：
（1）当电流表开始有读数时，滑片P移动的距离x的值和R₂接入电路的阻值；
（2）电阻R₁的阻值；
（3）当滑片P移到x等于10cm处时，R₂消耗的电功率．

Answer

（1）由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压；由图乙读出电流表开始有读数时滑片P移动的距离x的值，根据欧姆定律求出R2接入电路的阻值；根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，再根据欧姆定律求出电阻R1的阻值．
（2）当滑片P移到x等于10cm处时，根据乙图读出电路中的电流，根据欧姆定律求出R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，再根据P=UI求出R2消耗的电功率．
【解析】
（1）由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压；
由图乙当电流表开始有读数即I=0.15A时，滑片P移动的距离x=5cm；
R2接入电路的阻值：
R2===9Ω．
（2）R1两端的电压：
U1=U-U2=1.5V-1.35V=0.15V，
R1===1Ω．
（3）由乙图可知，当滑片P移到x等于10cm处时，电路中的电流I′=0.3A；
R1两端的电压：
U1′=I′R1=0.3A×1Ω=0.3V，
R2两端的电压：
U2′=U-U1′=1.5V-0.3V=1.2V，
R2消耗的电功率：
P2=U2′I′=1.2V×0.3A=0.36W．
答：（1）当电流表开始有读数时，滑片P移动的距离x的值为5cm，R2接入电路的阻值为9Ω；
（2）电阻R1的阻值为1Ω；
（3）当滑片P移到x等于10cm处时，R2消耗的电功率为0.36W．