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【题目】【2016·来宾卷】如图甲所示电路,电源电压为3V,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,当开关S1S2都闭合后,电流表的示数为06A。

(1)求电阻R1的阻值;

(2)当S1闭合,S2断开时,将滑片P移到中点,电流表的示数如图乙所示,求电阻R2的最大阻值;

(3)当S1闭合,S2断开时,将滑片Pa端移至b端,求电路消耗的总功率的变化量.

【答案】(1)5Ω;(2)20Ω;(3)144W

【解析】

(1)当开关S1S2都闭合后,电路为R1的基本电路,电流表测量电路电流;电阻R1的阻值:R1=U/I=3V/06A=5Ω;(2)当S1闭合,S2断开时,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流;根据图乙可知,电流表的量程为0~06A,分度值为002A,示数为02A,因此滑片在中点时,电路电流为02A;电路的总电阻:R=U/I’=3V/02A=15Ω;因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和,因此此时滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω-5Ω=10Ω;则电阻R2的最大阻值为2×10Ω=20Ω;(3)当S1闭合,S2断开时,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流;当滑片在a端时,电路为R1的基本电路,则电路的电流为06A,电路消耗的总功率:Pa=UI=3V×06A=18W;当滑片在b端时,定值电阻与滑动变阻器串联,电路的电流:I″=U/R1+R2=3V/5Ω+20Ω=3/25A,电路消耗的总功率:Pb=UI″=3V×3/25A=036W;故当S1闭合,S2断开时,将滑片Pa端移至b端,电路消耗的总功率的变化量:△P=Pa-Pb=18W-036W=144W

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