Question

【题目】在图（a）所示的电路中，电源电压为4伏且不变．
（1）将定值电阻R1接入M、N接线柱，闭合电键S后电流表A的示数如图（b）所示， （a）求电阻R1阻值；
（b）求电阻R1的电功率P1
（2）现将标有“10Ω1A”字样的滑动变阻器R2与R1以两种不同的连接方式接入M、N接线柱，闭合电键S，移动滑动变阻器R2的滑片，求两种不同的连接方式电路消耗总功率的最大比值．

Answer 1

【答案】
（1）解：（a）图（b）中，将定值电阻R1接入M、N接线柱，闭合电键S后电流表A的示数如图（b）所示，因电流表使用小量程，分度值为0.02A，示数I=0.4A，根据欧姆定律R1= =10Ω；

（b）电阻R1的电功率P1=UI=4V×0.4A=1.6W

（2）解：R2与R1并联时，根据并联电阻小于其中任一电阻，根据P= ，此时电路有最大功率；

因电流表测干路电流，所以电路中允许通过的最大电流为I并=0.6A，所以并联时电路消耗的最大总功率

P并=I并×U=0.6A×4V=2.4W；

当R1与R2串联时，根据串联的电阻大于其中任一电阻，由P= ，此时电路有最小功率，当串联的电阻最大，即变阻器连入电路的电阻为10Ω时，串联的最大电阻R串大=10Ω+10Ω=20Ω，

电路消耗的总功率最小，P串= =0.8W；

所以，滑动变阻器R2与R1以两种不同的连接方式电路消耗总功率的最大比值 =

【解析】（1）（a）根据电流表小量程读数，根据欧姆定律求R1的阻值； （b）根据P=UI求R1的电功率P1；（2）判断两电阻的连接方式，求两种不同的连接方式电路消耗总功率的最大比值，应分别求出电路消耗的最大功率和最小功率，由P= ，根据并联、并联电路电阻的规律，判断电路总功率最大、最小的电路连接方式，结合电流表的量程，由P=UI求出最大功率，由P= 求出最小功率，从而求出总功率的最大比值．
【考点精析】通过灵活运用欧姆定律及其应用和电阻的串联，掌握欧姆定律的应用： 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）；电阻的串联有以下几个特点：（指R1，R2串联） 1、电流：I=I1=I2（串联电路中各处的电流相等） 2、电压：U=U1+U2（总电压等于各处电压之和） 3、 电阻：R=R1+R2（总电阻等于各电阻之和）如果n个阻值相同的电阻串联，则有R总=nR 4、分压作用：U1:U2=R1:R2即可以解答此题．