Question

11．如图所示电路中，电源电压保持不变，定值电阻R₁的阻值为10Ω，滑动变阻器R₂的最大电阻为20Ω．闭合开关，当变阻器滑片P位于中点时，滑动变阻器R₂消耗的功率为0.9W．求：
（1）电源电压；
（2）当滑动变阻器的滑片P移动过程中，电流表示数的变化范围．

Answer 1

分析 （1）由图知，R₁与滑动变阻器R₂串联，由P=I²R计算P在中点时电路中电流，由I=$\frac{U}{R}$计算电源电压；
（2）分别计算滑片P在左端和右端时电路中电流即可得到电流表示数变化范围．

解答 解：
（1）由电路图可知，R₁与滑动变阻器R₂串联，
串联电路中电流处处相等，由P=I²R可得，P在中点时电路中电流，
I=I₂=$\sqrt{\frac{{P}_{2}}{{\frac{1}{2}R}_{2}}}$=$\sqrt{\frac{0.9W}{\frac{1}{2}×20Ω}}$=0.3A，
由串联电路特点和I=$\frac{U}{R}$可得，
电源电压：U=I（R₁+R₂）=0.3A×（10Ω+$\frac{1}{2}$×20Ω）=6V；
（2）当滑片P在最左端时，只有R₁连入电路中，此时电路中电流最大，
I_最大=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{10Ω}$=0.6A，
当滑片P在最右端时，R₁与R₂的最大值串联，此时电路中电流最小，
I_最小=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{10Ω+20Ω}$=0.2A．
所以电流表的变化范围是：0.2A～0.6A．
答：（1）电源电压为6V；
（2）当滑动变阻器的滑片P移动过程中，电流表示数的变化范围为0.2A～0.6A．

点评 本题考查了串联电路特点和欧姆定律的应用以及电功率公式的应用，正确分析电路，灵活运用公式即可解题．