Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓恒定，滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為20Ω．當(dāng)S1、S2均閉合且滑片P滑到滑動(dòng)變阻器的最右端時(shí)，電流表A1、A2的示數(shù)分別為1A和0.2A；當(dāng)S1、S2均斷開(kāi)且滑片P置于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，電流表A1的示數(shù)為0.4A．可知電阻R2的阻值為 Ω，整個(gè)電路消耗的最小電功率為 W．

Answer 1

【答案】30；5.12
【解析】解：（1）S1、S2均閉合，滑片P滑到右端時(shí)，R2短路，電阻R與滑動(dòng)變阻器R1并聯(lián)，電流表A1測(cè)量干路電流，電流表A2測(cè)量通過(guò)電阻R的電流．
由并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和可得：通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流：I滑=I﹣I′=1A﹣0.2A=0.8A；
由I=得：電源電壓U=U滑=I滑R1=0.8A×20Ω=16V；
S1、S 2均斷開(kāi)，滑片P置于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，R2與R中串聯(lián)；
由I=得：電路總電阻：R總===40Ω；
由串聯(lián)電路中的總電阻等于各電阻之和可得：R2的阻值：R2=R總﹣ R1=40Ω﹣×20Ω=30Ω；
（2）由P=可知：U一定，當(dāng)R總最大時(shí)，電路功率P最小，所以當(dāng)S1、S2均斷開(kāi)且滑片P滑到b端時(shí)，R1與R2串聯(lián)，此時(shí)R總最大，則R總=30Ω+20Ω=50Ω，
電路消耗的最小功率：P最小===5.12W．
所以答案是：30Ω；5.12．
【考點(diǎn)精析】掌握歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式是解答本題的根本，需要知道歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)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(guò)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．