Question

如图所示，电源电压为12V，定值电阻R₁为12Ω，滑动变阻器R₂标有“50Ω  1A”字样，电流表A₁量程为0～3A，A₂量程为0～0.6A．当滑动变阻器的滑片在中点时，通过滑动变阻器的电流是多少？在滑片移动过程中，电路消耗的最大功率为多少？

Answer 1

分析：先根据题意算出滑片在中点时滑动变阻器的阻值，然后根据欧姆定律公式就可以算出通过滑动变阻器的电流；
电路消耗的总功率是R₁与R₂的功率之和，其中R₁的阻值一定，它消耗的功率也是一定的，它消耗的功率可由公式P=

U2

R

进行计算．
解答本题关键是要分析滑动变阻器的滑片滑到什么位置时，R₂消耗的功率是最大的．由公式P=UI可知，当电压U一定时，电流I最大时，功率P最大．而通过R₂的最大电流只能是0.6A（因为A₂的量程为0～0.6A），由此就可以算出R₂的最大功率，从而最终算出电路消耗的最大功率．

解答：解：当滑动变阻器的滑片在中点时，R₂=

1

2

×50Ω=25Ω，
通过滑动变阻器的电流：I₂=

U

R2

=

12V

25Ω

=0.48A；
定值电阻R₁消耗的功率：P₁=

U2

R1

=

(12V)2

12Ω

=12W，
由题意可知，当通过R₂的电流为0.6A时，
R₂消耗的功率是最大的：P₂=UI₂′=12V×0.6A=7.2W，
则电路消耗的最大功率：P=P₁+P₂=12W+7.2W=19.2W．
答：当滑动变阻器的滑片在中点时，通过滑动变阻器的电流是0.48A；
在滑片移动过程中，电路消耗的最大功率是19.2W．

点评：本题考查了学生对欧姆定律公式和电功率公式的掌握和应用，在分析计算电路消耗的最大功率时，要会运用分割思想和整体思想，也就是说对于电路图要会进行整体分析和局部分析．解答本题的关键是要会用公式正确的分析出滑动变阻器在什么时候消耗的功率是最大的．