Question

【題目】如圖所示電路，滑動變阻器上標有“50Ω 1A”，電源電壓恒定為6V，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V．閉合開關S，移動滑動變阻器滑片開某一位置時，電流表示數為0.2A，電壓表示數為2V．求：

（1）電阻R1的阻值；

（2）此時滑動變阻器消耗的功率；

（3）為保證電路安全，電阻R1上允許消耗功率的范圍．

Answer 1

【答案】（1）電阻R1的阻值為10Ω；

（2）此時滑動變阻器消耗的功率為0.8W；

（3）為保證電路安全，電阻R1上允許消耗功率的范圍為0.1W～0.9W．

【解析】解：由電路圖可知，R1與R2串聯，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流．

（1）由I=可得，電阻R1的阻值：

R1===10Ω；

（2）因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，變阻器兩端的電壓：

U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V，

此時滑動變阻器消耗的功率：

P2=U2I=4V×0.2A=0.8W；

（3）當電壓表的示數U1′=3V時，電路中的電流：

I′===0.3A＜0.6A，

所以，電路中的最大電流為0.3A，電阻R1的功率最大，則

P1大=U1′I′=3V×0.3A=0.9W，

當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電阻R1的功率最小，

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電路中的電流：

I″===0.1A，

電阻R1的最小功率：

P1小=（I″）2R1=（0.1A）2×10Ω=0.1W，

所以，電阻R1上允許消耗功率的范圍為0.1W～0.9W．

答：（1）電阻R1的阻值為10Ω；

（2）此時滑動變阻器消耗的功率為0.8W；

（3）為保證電路安全，電阻R1上允許消耗功率的范圍為0.1W～0.9W．