Question

【题目】如图，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，R1＝10Ω，滑动变阻器R3标有“20Ω　0.5 A”字样，只闭合开关S1，电流表的示数为0.9 A；再闭合开关S2、S3，电流表的示数变为1.5 A，求：

（1）电源电压；

（2）开关S1、S2、S3都闭合时，R2在10 s内产生的热量；

（3）只闭合开关S3，移动变阻器滑片，电路允许消耗功率的最大值和最小值。

Answer 1

【答案】(1)9V；(2)54J；(3)4.5W，2.7W。

【解析】

(1)只闭合开关S1时，只有R1连入电路，电流

I1=0.9A，

由欧姆定律可得，电源电压

U=I1R1=0.9A×10Ω=9V；

(2)开关S1、S2、S3都闭合时，R1与R2并联，电流表测量总电流，

I=1.5A，

电阻R2中的电流

I2=I-I1=1.5A-0.9A=0.6A，

R2在10s内产生的热量：

Q=W=UI2t=9V×0.6A×10s=54J；

(3)只闭合开关S3，R1、R3串联，滑动变阻器R3标有“20Ω 0.5A”字样，所以电路中的电流最大值为0.5A，变阻器的最大阻值是20Ω，电路允许消耗功率的最大值

P最大=UI最大=9V×0.5A=4.5W，

变阻器连入电路的电阻最大时，通过电路的电流最小，最小电流

I最小==0.3A，

电路允许消耗功率的最小值

P最小=UI最小=9V×0.3A=2.7W。

答：(1)电源电压为9V；

(2)R2在10s内产生的热量为54J；

(3)只闭合开关S3，移动变阻器滑片，电路允许消耗功率的最大值是4.5W和最小值是2.7W。