Question

【题目】如图是某电器设备内的一部分电路，电源电压恒为12V，R1为定值电阻，R2为标有“100Ω 0.5A”字样的滑动变阻器．R3为标有“3V 0.9W”字样的定值电阻．求
（1）当闭合S、S1、S2时，电流表的示数为0.3A，求R1的阻值；
（2）当闭合S、S1、S2 ， P在中点时，R2的电功率；
（3）当闭合S，断开S1、S2时，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围．

Answer 1

【答案】
（1）解：当闭合S、S1、S2时，R3被短路，R1与变阻器并联，电流表测通过R1的电流，I1=0.3A，因电源电压为12V，即R1的电压为12V，根据欧姆定律I= ，

R1= =40Ω；

答：当闭合S、S1、S2时，电流表的示数为0.3A，R1的阻值为40Ω；

（2）解：当闭合S、S1、S2，P在中点时，R1与R2=50Ω并联，根据并联电路电压的规律，R2的电压为U2=12V，

因P=UI= ，R2的电功率：

P2= =2.88W；

答：当闭合S、S1、S2，P在中点时，R2的电功率为2.88W；

（3）解：R3为标有“3V 0.9W”表示其额定电压为3V，额定功率为0.9W，额定电流：

I3= =0.3A，

R3= =10Ω；

滑动变阻器标有“100Ω 0.5A”字样，说明变阻器允许通过的最大电流I=0.5A，根据串联电路电流的规律，电路允许的最大电流I3=0.3A，此时电路中的总电阻最小，根据串联电阻的规律和欧姆定律，变阻器连入电路中的最小电阻：

R滑小= R3= ﹣10Ω=30Ω，当变阻器接入电路中大于30Ω时，电路中电流小于0.3A，故为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围30Ω﹣100Ω．

答：当闭合S，断开S1、S2时，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围为30Ω﹣100Ω．

【解析】（1）分析电路的连接，根据欧姆定律求R1的阻值；（2）根据并联电路电压的规律，结合P=UI= 求R2的电功率；（3）根据串联电路电流的规律确定电流中允许的最大电流，根据串联电阻的规律和欧姆定律求变阻器连入电路中的最小电阻，根据题目条件确定最大电阻．
【考点精析】本题主要考查了欧姆定律及其应用和电功率的计算公式的相关知识点，需要掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正确解答此题．