Question

8．如图电路中，电阻R₁为40Ω，滑动变阻器R₂上标有“50Ω，2A”字样，闭合开关S，电流表A₁的示数为0.3A，问
（1）电源的电压是多少
（2）电阻R₁消耗的电功率是多少
（3）电流表A₂的量程有0.6A和3A两档，当滑动变阻器的阻值范围是多少，电流表A₂的量程必须选择3A．

Answer 1

分析 由电路图可知，R₁与R₂并联，电流表A₁测R₁支路的电流，电流表A₂测R₂支路的电流．
（1）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压；
（2）根据P=UI求出电阻R₁消耗的电功率；
（3）电流表A₂的量程必须选择3A，则通过R₂的最小电流为0.6A，根据滑动变阻器的铭牌可知允许通过的最大电流，根据欧姆定律求出对应的电阻，然后确定滑动变阻器的范围．

解答 解：由电路图可知，R₁与R₂并联，电流表A₁测R₁支路的电流，电流表A₂测R₂支路的电流．
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，电源的电压：
U=I₁R₁=0.3A×40Ω=12V；
（2）电阻R₁消耗的电功率：
P₁=UI₁=12V×0.3A=3.6W；
（3）由电流表A₂的量程必须选择3A可知，通过R₂的最小电流为0.6A，
此时滑动变阻器接入电路中的最大阻值：
R_2大=$\frac{U}{{I}_{2小}}$=$\frac{12V}{0.6A}$=20Ω，
由滑动变阻器的铭牌可知，通过R₂的最大电流为2A，
此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R_2小=$\frac{U}{{I}_{大}}$=$\frac{12V}{2A}$=6Ω，
所以，滑动变阻器的范围为6Ω～20Ω．
答：（1）电源的电压是12V；
（2）电阻R₁消耗的电功率是3.6W；
（3）当滑动变阻器的阻值范围是6Ω～20Ω时，电流表A₂的量程必须选择3A．

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意根据“电流表A₂的量程必须选择3A”确定通过R₂的最小电流．