Question

如图所示的电路中，当两个开关都闭合时，电压表示数为12V，定值电阻R=20Ω，滑动变阻器R的最大阻值R_ab=40Ω．
（1）电源电压是多大？
（2）开关S₁闭合，S₂断开时，在变阻器滑片P移动过程中，电流表和电压表示数的最小值分别是多大？
（3）定值电阻R消耗的最大功率是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）由电路图可知，两个开关都闭合时，只有电阻R接在电源两端，电压表测电源电压，由电压表示数即可求出电源电压；
（2）由电路图可知：开关S₁闭合，S₂断开时，电阻R与R串联，电压表测两端R电压，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电流表示数最小，此时滑动变阻器分压最大，电压表示数最小，由欧姆定律可以求出电压表与电流表的最小示数；
（3）只有电阻R接入电路时，电阻消耗的功率最大，由电功率公式可以求出电阻的最大功率．
解答：解：（1）两开关都闭合时，电压表测电源电压，因此电源电压U=12V；
（2）滑动变阻器阻值全部接入电路时，电流表与电压表示数最小，
电流表最小示数I===0.2A，
电压表最小示数U_V最小=IR=0.2A×20Ω=4V；
（3）两开关都闭合时，电阻R消耗的功率最大，
P===7.2W；
答：（1）电源电压是12V．
（2）电流表最小示数是0.2A，电压表示数的最小值是4V．
（3）定值电阻R消耗的最大功率是7.2W．
点评：分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键，熟练应用欧姆定律、串联电路特点及电功率公式即可正确解题．