Question

【题目】如图所示，电源的电压U=15V恒定不变，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。

（1）滑片P在什么位置时，电压表的示数最大？最大值是多少？

（2）滑片P在什么位置时，电流表的示数最大？最大值是多少？

（3）滑片P由a向b滑动的过程中，R1上消耗的功率的变化范围是多少？

Answer 1

【答案】（1）b端 （2） 10V （3）a端 （4）1.5A （5）22.5W～2.5W．

【解析】

由图知：定值电阻和滑动变阻器组成串联电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流．

（1）要使电压表示数最大，也就是滑动变阻器两端电压最大，需要滑动变阻器接入电路电阻最大，即滑片在b端，此时滑动变阻器接入电路电阻为R2＝20Ω，电路电流为I1＝＝0.5A，∴电压表示数为U最大＝I1R最大＝0.5A×20Ω＝10V；（2）要使电流表示数最大，也就是电路电阻最小，需要滑动变阻器接入电路电阻最小，即滑片在a端，此时滑动变阻器被短路．电路电流为I2＝＝1.5A；（3）滑片在a端时，电阻R1消耗的功率为P2＝I22R1＝（1.5A）2×10Ω＝22.5W，滑片在b端，电阻R1消耗的功率为P1＝I12R1＝（0.5A）2×10Ω＝2.5W．

答：（1）滑片P在b端时，电压表的示数最大，最大值是10V；（2）滑片P在a端时，电流表的示数最大，最大值是1.5A；（3）滑片P由a向b滑动的过程中，R1上消耗的功率的变化范围是22.5W～2.5W．