Question

在如图所示的电路中，电源电压为6伏，且保持不变．当电键S闭合时R₂的滑片在b端，电流表A的示数为0.1安，电压表V的示数为4伏．求：
（1）电阻R₁的电压；
（2）电流表的最大示数是多少；
（3）在滑片滑动过程中，电阻R₁消耗功率的变化范围．

Answer 1

分析：（1）分析电路图可知滑动变阻器和电阻串联在电路中，电压表测滑动变阻器的电压，R₂的滑片在b端，滑动变阻器接入电路的为最大电阻．根据串联电路电压规律可计算电阻R₁的电压．
（2）当滑片移至a 端时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据欧姆定律可计算电流表的最大示数是多少．
（3）考虑滑动变阻器接入电路电阻的变化结合电功率公式可计算电阻R₁消耗功率的变化范围．

解答：解：（1）串联电路总电压等于各分电压之和．
U₁=U-U₂=6V-4V=2V
答：电阻R₁的电压为2V．
（2）R₁=

U1

I

=

2V

0.1A

=20Ω
当滑片移至a 端时，电路电流最大：
I_最大=

U

R1

=

6V

20Ω

=0.3A
答：电流表的最大示数是0.3A．
（3）P₁=U₁I₁=2V×0.1A=0.2W
P₁′=U₁′I₁′=6V×0.3A=1.8W
答：电阻R₁消耗功率的变化范围是：0.2瓦～1.8瓦

点评：本题考查学生对串联电路电压规律的掌握程度以及能否运用欧姆定律和电功率公式准确计算电路元件的电压，电流和电功率的大小．