Question

【题目】如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1=20Ω，R2=10Ω，R是滑动变阻器．当滑动变阻器滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，电流表的示数为0.4A；当滑动变阻器滑片P移动到中点时，开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为U1，保持滑动变阻器滑片P位置不变，开关S2闭合S1断开时，电压表的示数为U2，且U1:U2=2:3，求：

（1）电源电压；

（2）滑动变阻器的最大阻值；

（3）整个电路消耗的电功率最小值

Answer 1

【答案】(1)6V

(2)20Ω

(3)0.9W

【解析】

(1)由图知，滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，电路中只有R1连入电路中，电流表测电路中电流，由欧姆定律可得，电源电压：

(2)由图知，当滑片P移动到中点时，开关S1闭合S2断开时，与R1串联，电压表测变阻器两端电压，由串联电路特点和欧姆定律可得电压表示数：

滑片P位置不变，开关S2闭合S1断开时，与R2串联，电压表仍测变阻器两端压，电压表示数：

由题知U1:U2=2:3，即：

化简得：

解得：R=20Ω；

(3)因为R1>R2，根据串联和并联电路电阻的特点可知，当S1闭合、S2断开，且滑片在左端时电路的总电阻最大，电源电压一定，由可知，此时电路的总功率最小，

。