Question

【题目】如图所示，电路中定值电阻R1=20Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不为，当滑片在a端时，电流表示数为0.3A，滑片在b端时电压表示数为4V．求：
①电源电压；
②滑动变阻器R2的最大阻值；
③R1的电小电功率．

Answer 1

【答案】①当滑片在a端时，滑动变阻器短路，只有R1工作，
由I= 得电源电压：
U=I1R1=0.3A×20Ω=6V；
②滑片在b端时，滑动变阻器达到最大阻值，和R1串联，根据串联电路的分压特点可得：
= ，
= ，
解得：滑动变阻器R2的最大阻值R2=40Ω；
③当滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，R1消耗的电功率最小，此时R1两端的电压U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V，
R1消耗的最小电功率P1= = =0.2W．
答：①电源电压6V；②滑动变阻器R2的最大阻值40Ω；③R1消耗的最小电功率0.2W．
【解析】①当滑片在a端时，滑动变阻器短路，只有R1工作，根据I= 求出电源电压；②滑片在b端时，滑动变阻器达到最大阻值，和R1串联，根据串联电路的分压特点求出最大阻值；③当滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，R1消耗的电功率最小，根据P= 求出最小功率．
【考点精析】关于本题考查的欧姆定律及其应用和电功率的计算公式，需要了解欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R才能得出正确答案．