Question

【题目】如图所示的电路，电压U保持不变．R1=12Ω，滑动变阻器R2标有“10Ω 2A”的字样．滑动变阻器的滑片P在最右端时，通过电阻R1的电流为0.5A．求：
（1）电压U是多少？
（2）通过干路的电流是多少？
（3）移动滑动变阻器滑片P，在电路安全工作的情况下，R2消耗的功率范围．

Answer 1

【答案】
（1）∵R1与滑动变阻器的最大阻值R2并联，

∴电源的电压U=U2=U1=I1R1=0.5A×12Ω=6V

答：电压U为6V

（2）滑片P在最右端时，R2=10Ω，

通过R2的电流I2= = =0.6A，

干路电流I=I1+I2=0.5A+0.6A=1.1A

答：通过干路的电流为1.1A

（3）当通过R2支路的电流为2A时，消耗的电功率最大，

则P2max=UI2max=6V×2A=12W；

当R2=10Ω时，消耗的电功率最小；

则P2min=UI2=6V×0.6A=3.6W；

∴R2消耗的功率范围为3.6W～12W

答：移动滑动变阻器滑片P，在电路安全工作的情况下，R2消耗的功率范围为3.6W～12W

【解析】（1）由电路图可知，R1与滑动变阻器的最大阻值R2并联，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压；（2）根据欧姆定律求出通过滑动变阻器的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流；（3）根据滑动变阻器的铭牌可知，当通过R2支路的电流为2A时，消耗的电功率最大，根据P=UI求出最大值；当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，其消耗的电功率最小，根据P=UI求出最小值，即可得出R2消耗的功率范围．
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识，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），以及对电功率的计算公式的理解，了解计算电功率公式：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．