Question

12．如圖所示，電源電壓保持6V不變，電流表的量程為0-0.6A，電壓表的量程為0-3V，定值電阻R₁的規(guī)格為“10Ω 0.5A”，滑動(dòng)變阻器R₂的規(guī)格為“20Ω　1A”．閉合開關(guān)，為了保證電路的安全，在變阻器的滑片P移動(dòng)的過程中，變阻器R₂接入電路的阻值變化范圍為2Ω-10Ω，電路消耗總功率變化范圍為1.8W-3W．

Answer 1

分析 （1）分析電路的連接，根據(jù)電流表的量程為0-0.6A、定值電阻R₁的規(guī)格為“10Ω 0.5A和滑動(dòng)變阻器R₂的規(guī)格為“20Ω　1A”，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，確定電路中的最大電流，根據(jù)歐姆定律救濟(jì)電路中的最小電阻，由電阻的串聯(lián)得出變阻器連入電路中的最小電阻；
根據(jù)P=UI求出此時(shí)電路的最大功率；
（2）變阻器連入電路中的電阻越大，電路中的電流越�。�
根據(jù)分壓原理，當(dāng)電壓表示數(shù)為最大3V時(shí)，變阻器連入電路中的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出定值電阻分得的電壓，根據(jù)分壓原理，得出變阻器連入電路中的最大電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)，求出此時(shí)電路的最大總電阻；
根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求電路的最小電功率．

解答 解：（1）原電路中，R₁與變阻器滑片以左（Pb部分）部分電阻絲串聯(lián)，電壓表測(cè)變阻器Pb部分的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；
電流表的量程為0-0.6A，定值電阻R₁的規(guī)格為“10Ω 0.5A，滑動(dòng)變阻器R₂的規(guī)格為“20Ω　1A”，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，電路中的最大電流：
I_大=0.5A，根據(jù)歐姆定律I=$\frac{U}{R}$，電路中的最小電阻：
R_小=$\frac{U}{{I}_{大}}=\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，根據(jù)電阻的串聯(lián)，變阻器連入電路中的最小電阻為：
R_滑小=R_小-R₁=12Ω-10Ω=2Ω；
此時(shí)電路的最大功率：
P_大=UI_大=6V×0.5A=3W；
（2）變阻器連入電路中的電阻越大，電路中的電流越��；
根據(jù)分壓原理，因電表表量程為0-3V，故當(dāng)電壓表示數(shù)為最大3V時(shí)，變阻器連入電路中的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，定值電阻分得的電壓：
U₁=U-U_表=6V-3V=3V，
即變阻器的電壓與定值電阻的電壓之比為$\frac{3V}{3V}$=$\frac{1}{1}$，
根據(jù)分壓原理，變阻器連入電路中的最大電阻：
R_滑大=R₁=10Ω，
根據(jù)電阻的串聯(lián)，此時(shí)電路的最大總電阻為：
R_串大=R_滑大+R₁=10Ω+10Ω=20Ω，
此時(shí)電路的最小電功率：
P_小=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{串小}}$=$\frac{（6V）^{2}}{20Ω}$=1.8W．
故答案為：2Ω-10Ω；1.8W-3W．

點(diǎn)評(píng) 本題串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律和電功率公式的運(yùn)用，關(guān)鍵是正確識(shí)別電路，根據(jù)電流量程和電壓表量程確定最大電流和變阻器連入電路中的最大電阻是關(guān)鍵．