Question

在圖所示電路中，電源電壓保持不變，定值電阻R₁=10Ω，R₂為滑動(dòng)變阻器．閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片P在a端是，電流表的示數(shù)為0.3A；當(dāng)滑片P在b端時(shí)，電壓表示數(shù)為2V．
求：（1）滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值？
（2）當(dāng)滑片P在b端時(shí)，定值電阻R₁消耗的電功率是多大？

Answer 1

分析：（1）畫出等效電路圖，確定當(dāng)滑片在a端（電路中只有R₁）和b端時(shí)（電阻R₁和R₂串聯(lián)）的電路組成，利用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)求滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值；
（2）上面求出了P在b端時(shí)R₁兩端的電壓和通過的電流，利用電功率公式P=UI求定值電阻R₁消耗的電功率．

解答：解：（1）當(dāng)P在a端時(shí)，如上圖所示，
電源電壓：U=IR₁=0.3A×10Ω=3V，
當(dāng)P在b端時(shí)，如下圖所示，
R₂兩端的電壓U₂=2V，
R₁兩端的電壓：
U₁=U-U₂=3V-2V=1V，
R₁中的電流：
I₁=

U1

R1

=

1V

10Ω

=0.1A，
∵R₁、R₂串聯(lián)，
∴I₂=I₁=0.1A，
滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R₂=

U2

I2

=

2V

0.1A

=20Ω；
（2）當(dāng)P在b端時(shí)，R₁消耗的電功率：
P₁=U₁I₁=1V×0.1A=0.1W．
答：（1）滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值為20Ω；
（2）當(dāng)滑片P在b端時(shí)，定值電阻R₁消耗的電功率是0.1W．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對歐姆定律、電功率的公式、串聯(lián)電路的特點(diǎn)的掌握和運(yùn)用，畫出等效電路圖確定當(dāng)滑片在a端和b端時(shí)的電路組成是本題的關(guān)鍵．