如图甲所示，滑动变阻器R₂标有“50Ω 1A”字样，电源电压为8V且保持不变。当开关S闭合时，电流表A₁和A₂的指针偏转情况如图乙所示。求：

（1）电阻R₁的阻值

（2）通电100s，电流通过电阻R1产生的热量；

（3）再次移动滑动变阻器R₂的滑片P，使两电流表指针偏离零刻度的角度相同，此时滑动变阻器R₂消耗的电功率P₂。

答案

解：

（1）由图甲可知，滑动变阻器R₂与电阻R₁并联，电流表A₁测量R₂支路的电流，电流表A₂是测量干路的电流，

由图乙可知，A₁的量程为0～0.6A，示数为0.4A，即I₂=0.4A，

A₂的量程为0～3A，其示数为1.2A，即I=1.2A，

因并联电路干路电流等于各支路电流之和，

所以通过R₁的电流为：I₁=I﹣I₂=1.2A﹣0.4A=0.8A，

由I=可得R₁的阻值：

R₁===10Ω；

（2）通电100s，R₁产生的热量：

Q₁=I₁²R₁t=（0.8A）²×10Ω×100s=640J；

（3）因电流表A₁是测量R₂支路的电流I₂′，量程为0～0.6A，电流表A₂是测量干路的电流I′，量程为0～3A，所以，当两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同时，电流表A₂的示数是电流表A₁示数的5倍，即：I′=5I₂′﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，

根据并联电路的特点可知，滑片移动时，通过R₁的电流I₁不变，仍然为0.8A，

由并联电路干路电流等于各支路电流之和可知：I₁+I₂′=I′﹣﹣﹣﹣﹣②，

所以，I₁+I₂′=5I₂′，

则：0.8A+I₂′=5I₂′，

解得I₂′=0.2A；

变阻器R₂消耗的功率为：P₂=UI₂′=8V×0.2A=1.6W。

答：（1）电阻R₁的阻值为10Ω；

（2）通电100s，电流通过电阻R₁产生的热量为640J；

（3）滑动变阻器R₂消耗的电功率P₂为1.6W。