Question

【题目】如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1=20Ω，R2=10Ω，R是滑动变阻器。当滑动变阻器滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器滑片P移动到中点时，开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为U1，保持滑动变阻器滑片P位置不变，开关S2闭合S1断开时，电压表的示数为U2，且U1：U2=2：3，求：

（1）电源电压_____；

（2）滑动变阻器的最大阻值______；

（3）要使整个电路消耗的电功率为最小，请写出：开关S1、S2的开闭状态，滑动变阻器滑片P移动到的位置，并计算出最小电功率是多少_____？

Answer 1

【答案】 6V 20Ω 0.9W

【解析】（1）由图知，滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，电路中只有R1连入电路中，电流表测电路中电流，由欧姆定律可得，电源电压：U＝IR1＝0.3A×20Ω＝6V；（2）由图知，当滑片P移动到中点时，开关S1闭合S2断开时，R与R1串联，电压表测变阻器两端电压，由串联电路特点和欧姆定律可得电压表示数：U1＝I′×R＝×R，滑片P位置不变，开关S2闭合S1断开时，R与R2串联，电压表仍测变阻器两端电压，电压表示数：U2＝I′×R＝×R，由题知，U1：U2＝2：3，即：（×R）：（×R）＝2：3，所以：，解得：R＝20Ω；（3）因为R1＞R2，根据串联和并联电路电阻的特点可知，当S1闭合、S2断开，且滑片在左端时电路的总电阻最大，电源电压一定，由P＝可知，此时电路的总功率最小，Pmin＝＝0.9W。