Question

如圖所示電路，R₂阻值為16歐，當電鍵閉合時，電流表A₁的示數為0.2安，電流表A₂的示數為0.3安．求（1）電源電壓
（2）滑動變阻器接人電路的阻值
（3）若A₂選0～0.6安量程，為保證A₂安全使用，滑動變阻器接入電路阻值最小是多少？此時R₁消耗的功率為多少？

Answer 1

解：（1）電源電壓：
U=U₁=U₂=I₂R₂=0.2A×16Ω=3.2V；
（2）通過滑動變阻器的電流：
I₁=I-I₂=0.3A-0.2A=0.1A，
滑動變阻器接人電路的阻值：
R₁===32Ω；
（3）當電流表的示數時I′=0.6A時，滑動變阻器接入電路阻值最小；
此時通過滑動變阻器的電流：
I₁′=I′-I₂=0.6A-0.2A=0.4A，
滑動變阻器接入電路阻最小值：
R₁′===8Ω；
此時R₁消耗的功率：
P₁′=U₁I₁′=3.2V×0.4A=1.28W．
答：（1）電源電壓為3.2V；
（2）滑動變阻器接人電路的阻值為32Ω；
（3）若A₂選0～0.6安量程，為保證A₂安全使用，滑動變阻器接入電路阻值最小為8Ω，此時R₁消耗的功率，1.28W．
分析：（1）由電路圖可知，R₁和R₂并聯，并且A₁測通過R₂支路的電流，A₂測干路電流，電壓表測電源的電壓；根據歐姆定律求出電源的電壓．
（2）根據并聯電路的電流特點求出通過滑動變阻器的電流，根據歐姆定律求出滑動變阻器接人電路的阻值．
（3）由R₁和R₂并聯可知滑動變阻器接入電路的電阻變化時，R₂兩端的電壓不變，即通過的電流不變；為保證A₂安全使用，當電流表的示數最大時，滑動變阻器接入電路阻值最小；根據并聯電路的電流特點求出通過滑動變阻器的電流，根據歐姆定律求出滑動變阻器接入電路阻值；再根據P=UI求出此時R₁消耗的功率．
點評：本題考查了學生對串并聯電路的特點、歐姆定律、電功率公式的掌握和運用，能分析電路圖得出電流表的示數最大時滑動變阻器接入電路阻值最小是本題的突破口，靈活選用公式計算是關鍵．