如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1、R2是定值电阻,R1=20Ω,R2 =10Ω,R3是滑动变阻器,阻值变化范围是0~50Ω。
(1)当开关S、S1、S2均闭合,滑动变阻器的滑片P移至最左端时,电压表示数为6V,求:
①电路中的总电流;
②通电10s整个电路消耗的总电能;
(2)当开关S、S2闭合,S1断开,滑动变阻器的滑片P滑至某一位置时,电压表的示数为2V,求此时滑动变阻器R3接入电路的阻值。
解析:
(1)由电路图知道,当开关S、S1、S2均闭合,滑动变阻器的滑片P移至最左端时,R1、R2并联,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电压表测量电源的电压,即电源电压是U=6V
①此时电路的总电阻
电路中的总电流
②通电10s整个电路消耗的总电能
(2)当开关S、S2闭合,S1断开,滑动变阻器的滑片P滑至某一位置时,则电路是R2、R3串联,电压表测量电阻R2两端的电压,由于电压表的示数为2V,由串联分压原理知道,此时滑动变阻器R3两端的电压是
U3=U-U2=6V-2V=4V
由串联电路电压与电阻的关系知道,此时滑动变阻器接入电路的电阻
因此
(1)当开关S、S1、S2均闭合,滑动变阻器的滑片P移至最左端时,电路中的总电流0.9A;通电10s整个电路消耗的总电能54 J;
(2)当开关S、S2闭合,S1断开,电压表的示数为2V时,滑动变阻器R3接入电路的阻值20Ω.。
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