Question

在图中所示的电路中，电源两端电压不变，电流表和电压表选择的量程分别为0～0.6A和0～3V。闭合开关S，在滑动变阻器滑片P从一端移动到另一端的过程中，电压表和电流表的示数均可达到各自的最大测量值(且不超过量程)，在上述过程中，电阻R₁消耗的最大电功率与最小电功率之比为9:1。则当滑片P移至滑动变阻器的中点时，电路消耗的电功率为__________W。

Answer 1

1.35

试题分析：由实物图可知，电阻R₁和滑动变阻器R₂串联，电流表测电路电流，电压表测量滑动变阻器R₂的电压，由题意可知，当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为R₁的简单电路，此时电路中电阻最小，电流最大为I_最大=0.6A；电源的电压为U=I_最大R₁=0.6R₁…①，此时定值电阻R₁所消耗的最大电功率为P_最大=（I_最大）²R₁=0.36R₁…②，当滑动变阻器的阻值全部接入电路中时，滑动变阻其两端的电压U_滑=3V，此时电阻R₁两端的电压为U_R1=U－U_滑=0.6R₁－3V，电路中的电流为，定值电阻R₁所消耗的最小电功率为P_最小=（I_最小）²R₁=（）²R₁…③，滑动变阻器的最大阻值为…④，由②③两式和P_最大：P_最小=9：1，得：R₁=7.5Ω，代入①④两式可得：U=4.5V，R_滑=15Ω；所以当滑片P移至滑动变阻器的中点时，即R_滑′=7.5Ω，电路中的电流I′=，此时电路消耗的电功率为P=UI=4.5V×0.3A=1.35W．故答案为：1.35．