Question

如图所示电路，电压U=6V且不变．滑动变阻器的最大阻值为20Ω．当滑动变阻器的滑片在B端时，电流表的示数为0.2A．求：变阻器滑片从B端移到A端时，电阻R₁消耗电功率的变化范围．

Answer 1

分析：由图可知电阻R₁与R₂串联，当变阻器的滑片在A端时，电阻R₂接入电路中的电阻值为0，当变阻器的滑片在B端时，电阻R₂接入电路中的电阻值为20Ω．因此本题可用端值法进行分类讨论、解析．
当变阻器的滑片在B端时，电阻R₂接入电路中的电阻值为20Ω，此时电阻R₁与R₂串联，电压U=6V不变，电流表的示数为0.2A，根据欧姆定律和电阻的串联特点，可分别求出电路中的总电阻和电阻R₁的阻值，在根据功率公式，可求出此时电阻R₁消耗的电功率．
当变阻器的滑片在A端时，电压U=6V不变，根据已求出的电阻R₁的阻值可求出电路中的电流，进而可求出此时电阻R₁消耗的电功率．

解答：解：当滑片在B端时，R₁和R₂串联，
总电阻R=

U

I

=

6V

0.2A

=30Ω，
R₁=R-R_B=30Ω-20Ω=10Ω，
P₁=I²R₁=（0.2A）²×10Ω=0.4W，
当滑片在A端时，R₂接入电路电阻为零，
P₁'=

U2

R1

=

6V×6V

10Ω

=3.6W，
综上可知，滑片从B端移到A端R₁消耗电功率的范围是0.4W--3.6W．

点评：能否根据滑到变阻器的特点进行分类讨论、化繁为简是本题的解题关键．