Question

在如圖所示的電路中，閉合開關S，電壓表V的示數恒為6V，電流表的示數為0.5A，電壓表V₂的當數為4V．當把滑動變阻器的滑片移至最右端是地，電流表的示數為0.3A．求：
（1）R₁的阻值．
（2）滑動變阻器的最大阻值．
（3）電路消耗的最小總功率．
（4）當滑動變阻器的滑片移至最左端時，R₁在5min內消耗的電能．

Answer 1

分析：（1）閉合開關S，兩電阻串聯，電壓表V測的是外電壓，電壓表V₂測的是R₂兩端的電壓，從而可知R₁兩端的電壓，根據歐姆定律，求出R₁的阻值．
（2）電壓表V的示數恒為6V，當把滑動變阻器的滑片移至最右端時，根據電流表的讀數，求出總電阻，從而求出滑動變阻器的最大阻值．
（3）外電壓恒定，當外電阻最大時，電路消耗的總功率最小．
（4）根據W1=

U2

R1

t，求電阻R₁上消耗的電能．

解答：解：（1）電阻R₁兩端的電壓U₁=U-U₂=2V
        R₁=

U1

I1

=

2

0.5

Ω=4Ω
    （2）當滑動變阻器阻值最大時，電流為0.3A
        Rmax=

U

I2

-R1=

6

0.3

-4=16Ω
     （3）當滑動變阻器阻值最大時，電路消耗的功率最小．
         Pmin=

U2

Rmax+R1

=

36

20

W=1.8W
     （4）當滑動變阻器的滑片移至最左端時，滑動變阻器的電阻為0
      W1=

U2

R1

t=

36

4

×300J=2700J．

點評：解決本題的關鍵能熟練運用閉合電路歐姆定律，以及掌握功率、電能的公式．