Question

【题目】如图，电源电压可调，已知R1R2，R2=10Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为15Ω，求：

（1）若调节电源电压为5V，只闭合S2，移动滑动变阻器滑片在最左端时，求电流表示数；

（2）若只闭合S2，调节电源电压，移动滑动变阻器滑片，电流表示数在0.2A~0.3A之间变化，求电电压的最大调节范围；

（3）调节电源电压不变，若只闭合S1，移动滑动变阻器滑片在最左端时，电流表示数为0.5A；若同时闭合S1、S2、S3，电流表的示数为3A，求R1的功率。

Answer 1

【答案】(1)0.2A；(2) 2~7.5V； (3)20W。

【解析】

(1)只闭合S2，移动滑动变阻器滑片在最左端，R2与R3的最大阻值串联，电流表测电路电流。因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据U=IR可知电流表电流

；

(2)只闭合S2， R2与R3串联，电流表测电路电流。根据U=IR可知总电流为

，

因为电流表示数在0.2A~0.3A之间变化，所以当R3=0Ω，电流为0.2A时电压最小

，

所以当R3=15Ω，电流为0.3A时电压最大

故电压的最大调节范围为2~7.5V；

(3)只闭合S1，移动滑动变阻器滑片在最左端，此时只有R3和R1串联接入电路，如图所示

此时电流表测电路电流，大小为0.5A，串联电路总电压等于各用电器电压之和，根据U=IR可知

，

同时闭合S1、S2、S3，此时滑动变阻器被短路，R1和R2并联接入电路，如图所示

此时电流表测干路电流，大小为3A，并联电路干路电流等于各支路电流之和，并联电路总电压等于各支路电压，因为电压保持不变，根据U=IR可知

，

联立两式，可解得

，

或

，

因为

R1R2，

故

，

则

，

根据P=可知

。

答：(1)电流表示数为0.2A；

(2)电压的最大调节范围为2~7.5V；

(3) R1的功率为20W。