题目内容
(2012?贵港)如图所示电路中,电源电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2是一个定值电阻,开关S闭合后,当滑动变阻器的滑片P在变阻器的两端a、b之间滑动的过程中,电压表的最大示数为4V,电流表的示数变化范围是0.4A~1.2A,则P从a端滑动到b端的过程中,电阻R2的电功率变化范围是
0.8
0.8
W至7.2
7.2
W.分析:(1)当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,R1、R2串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,电路中的电阻最大,根据欧姆定律可知电路中的电流最小,根据串联电路的分压特点可知电压表的示数最大,根据串联电路的电压特点个欧姆定律表示出电源的电压;
(2)当滑片位于b端时,电路为R2的简单电路,此时电路中的电流最大,根据欧姆定律表示出电源的电压,因电源的电压不变建立等式即可求出R2的阻值;再根据P=I2R求出电阻R2的电功率变化范围.
(2)当滑片位于b端时,电路为R2的简单电路,此时电路中的电流最大,根据欧姆定律表示出电源的电压,因电源的电压不变建立等式即可求出R2的阻值;再根据P=I2R求出电阻R2的电功率变化范围.
解答:解:(1)当滑片位于a端时,R1、R2串联,电路中的电流最小即I=0.4A,电压表的示数最大U1=4V,
则电源的电压U=U1+IR2=4V+0.4×R2;
(2)当滑片位于b端时,电路为R2的简单电路,此时电路中的电流最大,即I′=1.2A,
则电源的电压U=I′R2=1.2A×R2;
∵电源的电压不变,
∴4V+0.4×R2=1.2A×R2,
解得:R2=5Ω,
电阻R2消耗的最大电功率:
P2max=(I′)2R2=(1.2A)2×5Ω=7.2W,
电阻R2消耗的最小电功率:
P2min=I2R2=(0.4A)2×5Ω=0.8W,
故电阻R2的电功率变化范围是0.8~7.2W.
故答案为:0.8;7.2.
则电源的电压U=U1+IR2=4V+0.4×R2;
(2)当滑片位于b端时,电路为R2的简单电路,此时电路中的电流最大,即I′=1.2A,
则电源的电压U=I′R2=1.2A×R2;
∵电源的电压不变,
∴4V+0.4×R2=1.2A×R2,
解得:R2=5Ω,
电阻R2消耗的最大电功率:
P2max=(I′)2R2=(1.2A)2×5Ω=7.2W,
电阻R2消耗的最小电功率:
P2min=I2R2=(0.4A)2×5Ω=0.8W,
故电阻R2的电功率变化范围是0.8~7.2W.
故答案为:0.8;7.2.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用,会根据滑片的移动确定两电表示数之间的关系是解决本题的关键.
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