Question

在如图所示的电路中，定值电阻R₁=5Ω，R₂为滑动变阻器，电源电压恒定不变．当滑片在a端时，电流表的示数是0.6A；滑片在b端时，电压表的示数是2V．求：
（1）电源电压；
（2）变阻器R₂的最大阻值；
（3）电路消耗的最大功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）当滑片在a端时电路为R₁的简单电路，电流表测电路中电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
（2）滑片在b端时，电阻R₁和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；根据串联电路的电压特点求出R₁两端的电压，根据欧姆定律求出电路中电流，进一步求出变阻器R₂的最大阻值；
（3）根据P=可知当电路中的电阻最小时电路中的总功率最大，即电路为R₁的简单电路，再根据P=UI求出其大小．
解答：解：（1）滑片在a端时电路为R₁的简单电路，
电源的电压为U=I_aR₁=0.6A×5Ω=3V；
（2）当滑片在b端时，电阻R₁和滑动变阻器串联，
R₁两端的电压为U₁=U-U₂=3V-2V=1V，
电路中的电流为I=I₁===0.2A，
滑动变阻器的最大阻值为R₂===10Ω；
（3）电路的最大功率为为P=UI_a=3V×0.6A=1.8W．
答：电源电压为3V；变阻器R₂的最大阻值为10Ω；电路消耗的最大功率1.8W．
点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算，关键是公式的灵活运用和滑动变阻器处于不同位置时电路图的辨析．