题目内容
如图所
示,电源电压恒定,R 1 =10 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20
Ω,当S 1 、S 2均断开,滑片P置于最下端B点时。电流表的示数为0.6 A,求:
(1)电源电压;
(2)当S 1 、S 2 均断开,滑片P置于最上端A点时,在5 min内通过R 2 的电流所产生的热量;
(3)当S 1 、S 2 均闭合,滑片P在A、B两端点间移动时,该电路所消耗的最小功率。
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(1) 电源电压为6 V (2)
5 min内通过R2的电流所产生的热量为240 J (3) 该电路所消耗的最小功率为7.2 W
解析:(1)当开关S 1、S 2均断开,滑片P置于最下端时,电流中只连入了 R 1 一个电阻,所以电源电压为:
U电源 =I 1 R
1 = 0.6A×10 Ω = 6V;(2)当开关S 1 、S 2 均断开,滑片P置于最上端时,R 1 与R 2 串联,电路中的电流为:
,5min内R 2 产生的热量为:
;(3)当开关S 1 、S 2 均闭合,R 1 被短路,滑片P在A、B间移动时,电路为滑片P两边部分变阻器的电阻并联,故当P在A端和B端时总电阻最小(阻值为0,此时发生电源短路)
,所以当滑片向变阻器中间滑动时电阻变大,当滑片在变阻器中间时电路中的电阻最大,该电
路消耗的电功率最小。此时,该电路的总电阻为:
,解得:R并 = 5 Ω,电路消耗的最小电功率为:
.
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