Question

在如图所示电路中，电源电压不变．滑动变阻器R₂上标有“50欧　3安”字样，当S闭合、S₁断开，滑动变阻器的滑片P在最右端位置时，电流表A的示数为0.2安；闭合电键S₁后，电流表A的示数变化了0.5安．求：
（1）电源电压；
（2）R₁的电阻值；
（3）通电60秒钟，电流通过R₁所消耗的电能；
（4）在移动滑片P的过程中，某同学发现两电流表的指针偏转快慢相同，在不超过电表量程的条件下，求R₂消耗的最大功率？

Answer 1

解：（1）电源电压为U=U₂=I₂R₂=0.2A×50Ω=10V；
（2）R₁的电阻值为R₁===20Ω；
（3）通电60秒钟电流通过R₁所消耗的电能为W₁=U₁It=10V×0.5A×60s=300J；
（4）A₁表选0～0.6A，A表选0～3A时A₁表满刻度0.6A，则A表1.1A 不能满足指针快慢相同；
所以A₁表、A表只能选0～3A满足指针快慢相同条件，
当A表满刻度时I₂′=I-I₁=2.5A，
P₂=U I₂′=10V×2.5A=25W．
答：电源电压为10V；R₁的电阻值为20Ω；通电60秒钟电流通过R₁消耗的电能为300J；R₂消耗的最大功率为25W．
分析：当S闭合、S₁断开，电路为滑动变阻器最大阻值的简单电路，电流表A测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源电压；根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R₁的电阻值；根据W=UIt求出通电60秒钟电流通过R₁所消耗的电能；
在移动滑片P的过程中，根据两电流表的指针偏转快慢相同确定两电流表的量程，再根据不超过电表量程确定两电表的示数，最后根据P=UI求出R₂消耗的最大功率．
点评：本题考查了学生对欧姆定律、电功和电流表正确使用的掌握和运用，能根据两电流表的指针偏转快慢相同确定两电表的量程和根据不超过电表量程确定两电表的示数是解决本题的关键．