Question

18．如图，当开关S闭合后，移动滑片，发现电流表的示数变化范围是0.2A至0.6A，若R₁=20Ω，求：
（1）电源电压．
（2）滑动变阻器的最大电阻值R₂．
（3）当滑片移到中点时，R₁消耗的电功率．

Answer 1

分析 分析清楚电路结构，应用串联电路特点与欧姆定律求出电源电压、滑动变阻器最大阻值，由电功率公式求出电阻消耗的功率．

解答 解：（1）由图可知：当滑片P至a端时，电流表示数为I=0.6A；当滑片P至b端时，电流表示数为I′=0.2A．则：
电源电压：U=IR₁=0.6A×20Ω=12V；
（2）当滑片在b端时，电路总电阻：
R=$\frac{U}{{I}_{小}}$=$\frac{12V}{0.2A}$=60Ω，
滑动变阻器的最大电阻值R₂=R-R₂=60Ω-20Ω=40Ω；
（3）当滑片移到中点时，电路电流：I′=$\frac{U}{{R}_{1}+\frac{{R}_{2}}{2}}$=$\frac{12V}{20Ω+\frac{40Ω}{2}}$=0.3A，
R₁消耗的电功率P₁=I′²R₁=（0.3A）²×20Ω=1.8W；
答：（1）电源电压为12V．
（2）滑动变阻器的最大电阻值R₂为40Ω．
（3）当滑片移到中点时，R₁消耗的电功率1.8W．

点评 本题考查了求电源电压、电阻阻值与电功率问题，分析清楚电路结构、应用串联电路欧姆定律、电功率公式即可正确解题．