Question

在如圖所示電路中，電源電壓保持不變，定值電阻R₁=20歐，R₂為滑動變阻器．閉合電鍵S，在移動滑動變阻器滑片的過程中，電流表示數的最大值為0.3安，電壓表示數的最大值為2伏．求：
（1）滑動變阻器R₂的最大阻值．
（2）定值電阻R₁消耗電功率的范圍．

Answer 1

解：（1）P滑動到最左端時，電路電流最大，
電源電壓U=I_大R₁=0.3A×20Ω=6V，
滑片處于最右端時，電壓表示數最大時，電路電流最小，
I_小===0.2A，
滑動變阻器的最大阻值R₂===10Ω；
（2）R₁消耗的最小電功率P_小=U_小I_小=4V×0.2A=0.8W，
R₁消耗的最大電功率P_大=UI_大=6V×0.3A=1.8W，
R₁消耗電功率的范圍：0.8W～1.8W．
答：（1）滑動變阻器R₂的最大阻值為10Ω；
（2）定值電阻R₁消耗電功率的范圍為0.8W～1.8W．
分析：已知電源的電壓不變，電阻R₁和滑動變阻器串聯，根據歐姆定律可知P滑動到最左端時，電路電流最大，R₁消耗的電功率最大；滑片處于最右端時電路中電流最小，R₁消耗的電功率最小．
點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率的計算，關鍵是公式的靈活運用，難點是定值電阻R₁消耗電功率最大值和最小值電功率的判斷．