Question

【題目】如圖所示，電路中定值電阻R1=20Ω，R2為滑動(dòng)變阻器，電源電壓保持不為，當(dāng)滑片在a端時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，滑片在b端時(shí)電壓表示數(shù)為4V．求：
①電源電壓；
②滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值；
③R1的電小電功率．

Answer 1

【答案】①當(dāng)滑片在a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器短路，只有R1工作，
由I= 得電源電壓：
U=I1R1=0.3A×20Ω=6V；
②滑片在b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器達(dá)到最大阻值，和R1串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可得：
= ，
= ，
解得：滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值R2=40Ω；
③當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值最大時(shí)，電路中的電流最小，R1消耗的電功率最小，此時(shí)R1兩端的電壓U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V，
R1消耗的最小電功率P1= = =0.2W．
答：①電源電壓6V；②滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值40Ω；③R1消耗的最小電功率0.2W．
【解析】①當(dāng)滑片在a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器短路，只有R1工作，根據(jù)I= 求出電源電壓；②滑片在b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器達(dá)到最大阻值，和R1串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)求出最大阻值；③當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值最大時(shí)，電路中的電流最小，R1消耗的電功率最小，根據(jù)P= 求出最小功率．
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式，需要了解歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能得出正確答案．