Question

【题目】在如图所示的电路中，电源电压U恒为6V，滑动变阻器R的总电阻为30Ω，定值电阻R0的阻值为20Ω．先将滑动变阻器R的滑片P移到a端，闭合电键S1和S2，求：

（1）将滑片P向b端移动的过程中，电源总功率的最大值为多大？

（2）若只闭合S1，断开S2，P、b之间的电阻R0多大时，滑动变阻器消耗的电功率最大，并求出其最大值。

（3）闭合电键S1和S2，将滑片P向b端移动的过程中，当电流表读数为A（为了方便计算，将电流表的实际读数换算成了分数）时，滑动变阻器Pb段的电阻为多大？

Answer 1

【答案】（1）3W；（2）0.45W；（3）12Ω或18Ω

【解析】

根据题意可知，电源电压不变，电流最大时电源功率最大，根据 求功率；根据 求滑动变阻器的最大功率；根据串并联电路的电阻特点和欧姆定律求电阻。

（1）当滑片P滑到b端时，R0与滑动变阻器并联，电路电阻最小，电流最大，此时：

，则电路中的电流为： ，电源的最大功率为： ；

（2）若只闭合S1，断开S2，电路是串联电路，则滑动变阻器消耗的功率为：

， 当时，P最大，则 可得： ，所以P=0.45W；

（3）并联部分的电压： ，根据并联电路电压特点，R0两端电压也等于U1，则 ，通过的电流为 ，所以 ，即

，可得： 。

答案：3W； 0.45W； 12Ω或18Ω。