Question

11．如图所示，电阻R₁为10Ω，电源电压为12V，滑动变阻器铭牌标有“2A 50Ω”字样．开关S闭合后，求：
（1）滑动变阻器接入电路的电阻为40Ω时，电路消耗的总功率是多少？
（2）若电流表的量程是0～0.6A，滑动变阻器R允许接入电路的电阻值至少是多大？

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，R与R₁并联，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R₁的电流，利用并联电路中干路电流等于各支路电流之和，求出总电流，最后根据P=UI求出电路消耗的功率；
（2）利用欧姆定律求出阻值．

解答 解：由电路图可知，R与R₁并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过R的电流：
I′=$\frac{U}{R}$=$\frac{12V}{40Ω}$=0.3A，
I₂=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{12V}{10Ω}$=1.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同，
所以，干路电流是I=I′+I₁=0.3A+1.2A=1.5A，
电路消耗的总功率：
P=UI=12V×1.5A=18W．
（2）若电流表的量程是0～0.6A，则电路中最大电流为0.6A，由I=$\frac{U}{R}$可得：
滑动变阻器R允许接入电路的电阻值至少是：R′=$\frac{U}{{I}_{max}}$=$\frac{12V}{0.6A}$=20Ω．
答：（1）滑动变阻器接入电路的电阻为40Ω时，电路消耗的总功率是18W；
（2）若电流表的量程是0～0.6A，滑动变阻器R允许接入电路的电阻值至少是20Ω．

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是第二问中电流表最大示数决定着电阻接入的阻值大小．