Question

如图所示，电源电压为20V恒定不变，R₁＝5Ω。

（1）当S₁闭合，S_2、、S₃断开，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电流表A的示数为1A，求滑动变阻器的最大阻值为多少？

（2）当S₁、S₂、S₃　都闭合，滑片P移动到距离最右端2/3时（即变阻器接入电路的电阻为最大阻值的2/3），电流表A的示数为6A，求R₂的阻值及消耗的电功率各为多少？

Answer 1

解：（1）当S₁闭合，S_2、、S₃断开，R₁与R串联（或画等效电路），

R₁两端电压为U₁＝I₁×R₁＝1A×5Ω＝5V，（1分）

滑动变阻器的滑片P在最左端时，变阻器全部接入，此时电阻最大，

其两端电压为U₂＝U－U₁＝20V－5V＝15V，（1分）

最大阻值R＝＝＝15Ω（1分）

（2）当S₁、S_2、、S₃都闭合，R与R₂并联（或画等效电路），

滑片P移动到距离最右端2/3时，变阻器接入电路的电阻R′＝ R＝10Ω，（1分）

通过变阻器的电流I_R＝＝＝2A，（1分）

通过R₂的电流I₂＝I－I_R＝6A－2A＝4A（1分）

R₂的阻值：R₂＝＝＝5Ω（1分）

R₂消耗的电功率P₂＝I₂ U＝4A×20V＝80W（1分）

说明：请参考20题的两个评分原则：①不重复扣分。②向前兼得。