Question

在图（a）所示的电路中，电源电压为6伏且不变，滑动变阻器R₂标有“50Ω 3A”字样．闭合电键S后，电流表A₁的示数为0.6安．求：
①电阻R₁的阻值．
②将变阻器R₂的滑片P移至某点时，某电流表的示数如图（b）所示，10秒内变阻器R₂所消耗的电能W₂．
③变阻器R₂所消耗的最大功率P₂．

Answer 1

解：①电阻R₁的阻值R₁===10Ω，
答：电阻R₁的阻值是10Ω．
②电阻R₁的电压不变，电阻R₁阻值不变，流过电阻R₁的电流不变为0.6A，
电流表A测干路电流，大于A₁示数，即大于0.6A；
图示电流表量程如果是0.6A，则电流表示数是0.2A，小于流过电阻R₁的电流，不符合题意；
则图示电流表的量程是3A，示数是1A，因为A₁的示数是0.6A，则图示电流表是A，即干路电流I=1A，
由并联电路特点知，流过滑动变阻器的电流I₂=I-I₁=1A-0.6A=0.4A，
则电阻R₂在10s内消耗的功率W₂=UI₂t=6V×0.4A×10s=24J；
答：10秒内变阻器R₂所消耗的电能是24J．
③流过电流表A的最大电流为I′=3A，则流过滑动变阻器R₂的最大电流I₂′=I′-I₁=3.0A-0.6A=2.4A，2.4，
滑动变阻器R₂消耗的最大功率P₂=UI₂′=6V×2.4A=14.4W；
答：滑动变阻器R₂消耗的最大功率是14.4W．
分析：（1）已知电阻R₁两端的电压、流过电阻的电流，由欧姆定律可求出电阻阻值；
（2）两电阻并联接在电源两端，电源电压不变，电阻R₁阻值不变，流过电阻R₁的电流不变，根据图示电流表，求出流过电阻R₂的电流，然后由功的公式W=UIt求出滑动变阻器消耗的功率；
（3）流过滑动变阻器的电流最大时，滑动变阻器功率最大，求出流过滑动变阻器的最大电流，然后由P=UI求出滑动变阻器的最大功率．
点评：本题考查了求导体的电阻、电流流过滑动变阻器时电流做的功、滑动变阻器的最大功率，熟练掌握并联电路的特点、功及功率公式、欧姆定律是解题的关键；本题②③的难点是根据题意求出流过滑动变阻器的电流．