Question

【题目】在如图所示的电路中，定值电阻R1=5Ω，R2为滑动变阻器，电源电压恒定不变．当滑片在a端时，电流表的示数是0.6A；滑片在b端时，电压表的示数是2V．求：
（1）电源电压；
（2）变阻器R2的最大阻值；
（3）电路消耗的最大功率．

Answer 1

【答案】
（1）滑片在a端时电路为R1的简单电路，

电源的电压为U=IaR1=0.6A×5Ω=3V

答：电源电压为3V

（2）当滑片在b端时，电阻R1和滑动变阻器串联，

R1两端的电压为U1=U﹣U2=3V﹣2V=1V，

电路中的电流为I=I1= = =0.2A，

滑动变阻器的最大阻值为R2= = =10Ω

答：变阻器R2的最大阻值为10Ω

（3）电路的最大功率为为P=UIa=3V×0.6A=1.8W

答：电路消耗的最大功率1.8W

【解析】（1）当滑片在a端时电路为R1的简单电路，电流表测电路中电流，根据欧姆定律求出电源的电压；（2）滑片在b端时，电阻R1和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据欧姆定律求出电路中电流，进一步求出变阻器R2的最大阻值；（3）根据P= 可知当电路中的电阻最小时电路中的总功率最大，即电路为R1的简单电路，再根据P=UI求出其大小．
【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．