Question

【题目】在图所示的电路中，电源电压为12V且不变，电阻R1的阻值为10Ω。

闭合开关S，求电流表的示数I。

(2)现有滑动变阻器R2，其规格为“20Ω，1.5A”、“50Ω， 1A"或“50Ω， 1.5A" 中的一个。将R1与R2分别以串联和并联的连接方式接入M、N接线柱，闭合开关S，移动滑动变阻器R2的滑片，观察不同连接方式中电流表的两次示数分别是2.5A和0.2A。

（a）请通过计算判断所用滑动变阻器R2的规格；

（b）在电路元件安全工作的条件下，判断：哪种连接方式中滑动变阻器的最大电功率较大，求出该最大电功率P。

Answer 1

【答案】(1)1.2A；(2)（a）50Ω，1.5A；（b）并联 ，18W；

【解析】

(1)根据欧姆定律算出电流表的示数I；

(2)（a）若变阻器R2与电阻R1并联在电路中，电路的电流最大，根据表格数据和欧姆定律算出滑动变阻器的最大电流，大体判断出滑动变阻器的规格；

若变阻器R2与电阻R1串联在电路中，电路的电流最小，根据 欧姆定律算出电阻R1和R2的总电阻，由串联电路电阻的规律算出滑动变阻器的最大电阻；从而确定出滑动变阻器的规格；

（b）因为P=U2I2，要变阻器的功率最大，即U2、I2均最大，所以变阻器R2与电阻R1并联在电路中，根据P=U2I2算出滑动变阻器的最大功率。

(1)根据欧姆定律知，电流表的示数为

(2)（a）当R1与R2串联时，I串=0.2A，则总电阻

此时R2的电阻

当R1与R2关联时，I并=2.5A，则有

此时通过R2的电流

I2=I并-I=1.3A

由串联和并联时求出的R2和I2可知，所用R2的规格为“50Ω， 1.5A”。

（b）当R2与R1并联在电路中，且允许通过最大电流为1.5A时，R2的电功率最大，此时

P=UI=12V×1.5A=18W

答：(1)电流表的示数为1.2A；(2)（a）所用滑动变阻器R2的规格50Ω，1.5A；（b）并联时最大电功率18W。