Question

【题目】如图所示的电路中，电源电压恒为15V，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样，R1=10Ω，闭合S，R1两端的电压为8V，求：
（1）通过R2的电流；
（2）通电10s，电路所消耗的总电能；
（3）在移动滑动变阻器滑片P的过程中，电路能安全工作，R2两端电压的最小值．

Answer 1

【答案】
（1）解：因串联电路中各处的电流相等，

所以，通过R2的电流：

I2=I=I1= = =0.8A

（2）解：通电10s电路所消耗的总电能：

W=UIt=15V×0.8A×10s=120J

（3）解：当电路中的电流最大时，R2两端的电压最小，

由滑动变阻器的铭牌可知，电路中的最大电流I大=1A，

此时R1两端的最大电压：

U1=I大R1=1A×10Ω=10V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，R2两端的最小电压：

U2=U﹣U1=15V﹣10V=5V

【解析】由电路图可知，R1与R2串联．（1）根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出通过R2的电流；（2）根据W=UIt求出通电10s电路所消耗的总电能；（3）滑动变阻器接入电路中的电阻变小时，电路中的电流变大，R1两端的电压变大，R2两端的电压变小，根据变阻器的铭牌可知电路中的最大电流，根据欧姆定律求出R1两端的电压，利用串联电路的电压特点求出R2两端电压的最小值．
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识，掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR），以及对电功的计算的理解，了解电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）．