Question

【题目】如图所示，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2标有“20 1A”字样。闭合电键后移动滑片使电流表示数如图中所示，已知通过R1的电流I1为0.6安，求：

（1）电源电压U。

（2）此时滑动变阻器连入电路的阻值R2。

（3）重新移动滑片使电压表V与电流表A示数的比值最小，求此时电路消耗的总功率P总。

Answer 1

【答案】（1）6V；（2）15Ω；（3）9.6W

【解析】

由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表测干路电流。
（1）根据欧姆定律求出定值电阻R1两端的电压，即电源电压；
（2）读出电流表的示数，根据并联电路的电流特点求出滑动变阻器的电流，根据欧姆定律即可求出滑动变阻器连入电路的阻值R2；
（3）根据欧姆定律可知电压表V与电流表A示数的比值为电路的总电阻，所以比值最小时，干路上的电流最大，根据滑动变阻器的铭牌和电流表的量程判断得出电路中最大电流，即可利用P=UI求出总功率P总。

由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表测干路电流。

（1）R1两端的电压：U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V；由并联电路的电压特点可得，电源电压：U=U1=6V；

（2）由图可知，电流表的量程为0～3A，其示数为1A，即干路电流I=1A；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过滑动变阻器的电流：I2=I-I1=1A-0.6A=0.4A，此时滑动变阻器连入电路的阻值：；

（3）由可知电压表V与电流表A示数的比值为电路的总电阻，该比值最小时，总电阻最小，则干路上的电流最大，因电流表的量程为3A，变阻器允许通过最大电流为1A，且滑片移动时通过R1的电流I1不变，则由并联电路的电流特点可得，干路上的最大电流为：I最大=I1+I2最大=0.6A+1A=1.6A，所以此时电路消耗的总功率：P总=UI最大=6V×1.6A=9.6W。