试题

在如图所示的电路中，滑动变阻器R₁的最大电阻阻值为20Ω，R₂=5Ω，R₃=10Ω．
（1）当闭合S₁、断开S₂，滑动变阻器的滑片滑到b端时，电压表的示数为2V，求电源电压；
（2）当S₁、S₂闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，求电路消耗的总功率和通电10min消耗的电能．

解：（1）当闭合S₁、断开S₂，滑动变阻器的滑片滑到b端时，等效电路图如下图所示：

电路中的电流I=I₂=

U2

R2

=

2V

5Ω

=0.4A，
电源的电压U=I（R₁+R₂）=0.4A×（20Ω+5Ω）=10V；
（2）当S₁、S₂闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，等效电路图如下图所示：

电路消耗的总功率P=P₂+P₃=

U2

R2

+

U2

R3

=

(10V)2

5Ω

+

(10V)2

10Ω

=30W；
通电10min消耗的电能W=Pt=30W×600s=18000J．
答：（1）电源电压为10V；
（2）当S₁、S₂闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，电路消耗的总功率为30W，通电10min消耗的电能为18000J．
解：（1）当闭合S₁、断开S₂，滑动变阻器的滑片滑到b端时，等效电路图如下图所示：

电路中的电流I=I₂=

U2

R2

=

2V

5Ω

=0.4A，
电源的电压U=I（R₁+R₂）=0.4A×（20Ω+5Ω）=10V；
（2）当S₁、S₂闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，等效电路图如下图所示：

电路消耗的总功率P=P₂+P₃=

U2

R2

+

U2

R3

=

(10V)2

5Ω

+

(10V)2

10Ω

=30W；
通电10min消耗的电能W=Pt=30W×600s=18000J．
答：（1）电源电压为10V；
（2）当S₁、S₂闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，电路消耗的总功率为30W，通电10min消耗的电能为18000J．