Question

如图所示，电源电压恒定，定值电阻的阻值R=10Ω，滑动R′的规格为“20Ω 1A”．闭合开关S，当滑动变阻碍器接入电路的阻值在0～10Ω范围内变化时，电流表的示数在0.3A～0.6A的范围内变化，则电源电压为________V．当滑动变阻器接入电路的阻值分别是10Ω和20Ω时，滑动变阻器上所消耗的电功率之比等于________．

Answer 1

6    9：8
分析：（1）滑动变阻器与定值电阻串联，当滑动变阻器连入电路电阻为0时，只有定值电阻接入电路，总电阻最小，电路电流最大为0.6A，计算电源电压．
（2）当滑动变阻器连入电路的阻值为10Ω时，求电路电流，求滑动变阻器功率P₁．
当滑动变阻器连入电路的阻值为20Ω时，求电路电流，求滑动变阻器功率P₂．
求比值．
解答：（1）当滑动变阻器接入0Ω时，只有定值电阻接入电路，电路总电阻最小，电源电压不变，电路电流最大为0.6A，
所以电源电压为：U=IR=0.6A×10Ω=6V．
（2）当滑动变阻器连入电路的阻值为10Ω时，
R_总=R+R₁=10Ω+10Ω=20Ω，
所以，I₁===A，
滑动变阻器功率为：P₁=I₁²R₁=×10Ω=0.9W．
当滑动变阻器连入电路的阻值为20Ω时，
R_总′=R+R₂=10Ω+20Ω=30Ω，
所以，I₂===0.2A，
滑动变阻器功率为：P₂=I₂²R₂=（0.2A）²×20Ω=0.8W．
所以P₁：P₂=0.9W：0.8W=9：8．
故答案为：6；9：8．
点评：本题有三个过程：（1）滑动变阻器连入电路阻值为0时，求得电源电压．
（2）滑动变阻器电阻为10Ω时，求得电路电流，求得滑动变阻器的功率．
（3）滑动变阻器电阻为20Ω时，求得电路电流，求得滑动变阻器的功率．