Question

在如圖所示電路中，電源電壓不變．當S閉合、S₁斷開，滑動變阻器的滑片P在中點位置時，電流表A₂的示數為0.6安，電路消耗的總功率P為3.6瓦．閉合電鍵S₁后，電流表A₂的示數不變，電流表A的示數為1.1安．求：
（1）電源電壓．
（2）電阻R₁的阻值．
（3）滑動變阻器R₂工作時消耗的最小功率．

Answer 1

解：（1）∵P=UI，
∴電源電壓U===6；
（2）通過電阻R₁的電流：
I₁=I-I₂=1.1A-0.6A=0.5A，
∵I=，
∴電阻R₁===12Ω；
（3）∵I=，
∴滑動變阻器的滑片P在中點位置時，
R₂接入電路的阻值：
R_2中===10Ω，
則當滑動變阻器的滑片P滑到電阻最大位置時，
R₂接入電路的阻值為20歐，此時R₂工作時消耗的最小功率
P_2最小===1.8W；
答：（1）電源電壓為6V．
（2）電阻R₁的阻值為12Ω．
（3）滑動變阻器R₂工作時消耗的最小功為1.8W．
分析：（1）由電路圖可知當S閉合、S₁斷開，電路為滑動變阻器最大阻值的簡單電路，電流表A₂測滑動變阻器電流，由電功率變形公式求出電源電壓；
（2）由電路圖可知，兩開關都閉合后，兩電阻并聯，電流表A測干路電流，由并聯電路特點求通過定值電阻的電流，然后由歐姆定律求出其阻值；
（3）由歐姆定律求出滑動變阻器的阻值阻值，滑動變阻器阻值全部接入電路時，滑動變阻器消耗的功率最小，由電功率公式可以求出其最小功率．
點評：本題考查了學生對歐姆定律、電功和電流表正確使用的掌握和運用，能根據兩電流表的指針偏轉快慢相同確定兩電表的量程和根據不超過電表量程確定兩電表的示數是解決本題的關鍵．