Question

9．如图所示，电源电压为6V且保持不变，电阻R₀的阻值为20Ω，变阻器R₂上标有“50Ω 1A”的字样，电流表所用量程为0～0.6A．
（1）当S、S₁闭合、S₂断开，R₁的滑片P₁移到b端时，电压表示数为2V，电流表示数为0.2A，求R₁的最大阻值．
（2）当S、S₁、S₂都闭合，R₁的滑片P₁移到a端时，在保证各元件安全的条件下，求R₂的最大电功率．

Answer 1

分析 （1）当S、S₁闭合、S₂断开，R₀与R₁串联，R₁的滑片P₁移到B端时，R₁连入阻值最大，电压表测R₁两端电压，电流表测电路中电流，由串联电路特点和欧姆定律计算R₁的最大阻值；
（2）当S、S₁、S₂都闭合，R₁的滑片P₁移到a端时，R₂与R₀并联，由电流表量程和R₂的规格确定R₂的最大电流，由P=UI计算R₂的最大电功率．

解答 解：
（1）由电路图知，当S、S₁闭合、S₂断开，R₁的滑片P₁移到b端时，R₀与R₁的最大阻值串联，电压表测R₁两端电压，电流表测电路中电流，
串联电路中电流处处相等，即I₁=0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁的最大阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
（2）由电路图知，当S、S₁、S₂都闭合，R₁的滑片P₁移到a端时，R₂与R₀并联，电流表测干路电流，
由并联电路电压特点知：U=U₀=U₂=6V，
由题知，电流表量程0～0.6A，R₂的允许通过最大电流为1A，
根据并联电路的电流特点可知干路的最大电流为0.6A，
所以通过R₂的最大电流为：I_2大=I_总大-I₀=I_总大-$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=0.6A-$\frac{6V}{20Ω}$=0.3A，
所以R₂的最大电功率：P_2最大=UI_2大=6V×0.3A=1.8W．
答：（1）R₁的最大阻值为10Ω．
（2）当S、S₁、S₂都闭合，R₁的滑片P₁移到a端时，在保证各元件安全的条件下，R₂的最大电功率1.8W．

点评 本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律公式及电功率公式的应用，根据并联电路特点和电表量程确定R₂的最大电流是关键．