Question

如圖所示，電源電壓為12V，定值電阻R₁為12Ω，滑動(dòng)變阻器R₂標(biāo)有“50Ω  1A”字樣，電流表A₁量程為0～3A，A₂量程為0～0.6A．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在中點(diǎn)時(shí)，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流是多少？在滑片移動(dòng)過(guò)程中，電路消耗的最大功率為多少？

Answer 1

分析：先根據(jù)題意算出滑片在中點(diǎn)時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值，然后根據(jù)歐姆定律公式就可以算出通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流；
電路消耗的總功率是R₁與R₂的功率之和，其中R₁的阻值一定，它消耗的功率也是一定的，它消耗的功率可由公式P=

U2

R

進(jìn)行計(jì)算．
解答本題關(guān)鍵是要分析滑動(dòng)變阻器的滑片滑到什么位置時(shí)，R₂消耗的功率是最大的．由公式P=UI可知，當(dāng)電壓U一定時(shí)，電流I最大時(shí)，功率P最大．而通過(guò)R₂的最大電流只能是0.6A（因?yàn)锳₂的量程為0～0.6A），由此就可以算出R₂的最大功率，從而最終算出電路消耗的最大功率．

解答：解：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在中點(diǎn)時(shí)，R₂=

1

2

×50Ω=25Ω，
通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流：I₂=

U

R2

=

12V

25Ω

=0.48A；
定值電阻R₁消耗的功率：P₁=

U2

R1

=

(12V)2

12Ω

=12W，
由題意可知，當(dāng)通過(guò)R₂的電流為0.6A時(shí)，
R₂消耗的功率是最大的：P₂=UI₂′=12V×0.6A=7.2W，
則電路消耗的最大功率：P=P₁+P₂=12W+7.2W=19.2W．
答：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在中點(diǎn)時(shí)，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流是0.48A；
在滑片移動(dòng)過(guò)程中，電路消耗的最大功率是19.2W．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)歐姆定律公式和電功率公式的掌握和應(yīng)用，在分析計(jì)算電路消耗的最大功率時(shí)，要會(huì)運(yùn)用分割思想和整體思想，也就是說(shuō)對(duì)于電路圖要會(huì)進(jìn)行整體分析和局部分析．解答本題的關(guān)鍵是要會(huì)用公式正確的分析出滑動(dòng)變阻器在什么時(shí)候消耗的功率是最大的．