Question

【题目】如图所示电路中，滑动变阻器R2是规格为“10欧 2安”和“20欧 2安”中的一个。若在电路中并联一个电压表，闭合电键S，当滑动变阻器滑片位于中点时，电流表的示数为0.8安，电压表的示数如图（a）所示，继续移动滑片P到达某一端点，电压表示数如图（b）所示。

①请判断所选用变阻器的规格是_____；电压表V并联在_____两端。

②求：电阻R1的阻值_______及电源电压U__________。

③在电路各元件都正常工作的情况下，求：电阻R1消耗电功率的最大值P1最大_____________。

Answer 1

【答案】 “20Ω 2A” R 5Ω 12V 20W

【解析】①②闭合电键S，当滑动变阻器滑片位于中点时，电流表的示数为0.8安，电压表的示数如图（a）所示，电压表量程为0～15V，示数为4V，假如电压表并联在R1两端，由I得，R15Ω，继续移动滑片P到达某一端点，电压表示数如图（b）所示，如果移动到最左端，U＝UV＝U1′＝12V，串联电路的电流都相等：I＝I1＝I2，滑动变阻器滑片位于中点时，R210Ω，R2＝20Ω，符合题意；继续移动滑片P到达某一端点，电压表示数如图（b）所示，如果移动到最右端，U1″＝2.4V，根据串联电路和欧姆定律：U＝U1IR2，假设R2＝20Ω，U＝4V0.8A20Ω＝12V，U＝U1″I′R2，12V＝2.4VI′20Ω，解得I′＝0.48A；假如电压表并联在R2两端，由I得， R25Ω，R2＝10Ω，继续移动滑片P到达某一端点，电压表示数如图（b）所示，如果移动到最右端，U2′＝2.4V，根据串联电路的特点电阻越大分配的电压越多，不和题意舍去，故电压表U2′＝12V，I21.2A，根据I可知当电路中电阻增大时，电流减小，I1应大于I2，故R2＝10Ω不合题意；所选用变阻器的规格是“20Ω 2A”，电压表V并联在R1两端；③已知I1＝0.8A，故电流表量程为0～3A，变阻器的规格是“20Ω 2A”，电路中最大电流Imax＝2A，电阻R1消耗电功率的最大值P1最大＝U1I1max＝I1max2R1＝（2A）25Ω＝20W。