Question

如图所示电路，电源电压为4.5V，滑动变阻器标有“20Ω 0.5A”，R₀阻值为5Ω，闭合开关后，滑动变阻器接入10Ω时，R₀两端的电压为

 

V．在该电路中R₀消耗的最大功率为

 

W．

Answer 1

分析：题中已知R₀的阻值和滑动变阻器接入的阻值，则我们可以先算出串联电路的总电阻，然后根据公式I=

U

R

即可算出电路中的电流，最后根据公式U₀=IR₀即可算出R₀两端的电压；
因为滑动变阻器允许通过的最大电流是0.5A，所以该串联电路中的最大电流只能是0.5A，这也就决定了R₀消耗的最大功率，R₀的功率可用公式P=I²R去进行计算．

解答：解：串联电路的总电阻：R=R₀+R_滑=5Ω+10Ω=15Ω，
电路中的电流：I=

U

R

=

4.5V

15Ω

=0.3A，
电阻R₀两端的电压：U₀=IR₀=0.3A×5Ω=1.5V；
当电路中的电流为0.5A时，此时电阻R₀消耗的功率为最大：P₀=I′²R₀=（0.5A）²×5Ω=1.25W．
故答案为 1.5，1.25．

点评：本题的易错点在第二空，可能很多学生会认为当滑动变阻器阻值为0，R₀两端电压为4.5V时它消耗的电功率是最大的．但该题用4.5V电压去计算是不行的，因为闭合开关时滑片在阻值最大处，随着移动滑片变阻器的阻值减小，电流增大，但最大只能是0.5A，如果进一步减小变阻器的电阻，则电路中的电流就会超过0.5A，这样就会烧坏变阻器，所以在分析题意过程中要考虑这一点．