Question

如图所示电路，R₂阻值为16欧，当电键闭合时，电流表A₁的示数为0.2安，电流表A₂的示数为0.3安．求（1）电源电压
（2）滑动变阻器接人电路的阻值
（3）若A₂选0～0.6安量程，为保证A₂安全使用，滑动变阻器接入电路阻值最小是多少？此时R₁消耗的功率为多少？

Answer 1

解：（1）电源电压：
U=U₁=U₂=I₂R₂=0.2A×16Ω=3.2V；
（2）通过滑动变阻器的电流：
I₁=I-I₂=0.3A-0.2A=0.1A，
滑动变阻器接人电路的阻值：
R₁===32Ω；
（3）当电流表的示数时I′=0.6A时，滑动变阻器接入电路阻值最小；
此时通过滑动变阻器的电流：
I₁′=I′-I₂=0.6A-0.2A=0.4A，
滑动变阻器接入电路阻最小值：
R₁′===8Ω；
此时R₁消耗的功率：
P₁′=U₁I₁′=3.2V×0.4A=1.28W．
答：（1）电源电压为3.2V；
（2）滑动变阻器接人电路的阻值为32Ω；
（3）若A₂选0～0.6安量程，为保证A₂安全使用，滑动变阻器接入电路阻值最小为8Ω，此时R₁消耗的功率，1.28W．
分析：（1）由电路图可知，R₁和R₂并联，并且A₁测通过R₂支路的电流，A₂测干路电流，电压表测电源的电压；根据欧姆定律求出电源的电压．
（2）根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器接人电路的阻值．
（3）由R₁和R₂并联可知滑动变阻器接入电路的电阻变化时，R₂两端的电压不变，即通过的电流不变；为保证A₂安全使用，当电流表的示数最大时，滑动变阻器接入电路阻值最小；根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路阻值；再根据P=UI求出此时R₁消耗的功率．
点评：本题考查了学生对串并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的掌握和运用，能分析电路图得出电流表的示数最大时滑动变阻器接入电路阻值最小是本题的突破口，灵活选用公式计算是关键．