Question

4．如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，向右移动滑动变阻器的滑片P时，电流表的示数变小；若移动过程中，电流表的示数变化范围为1A-1.3A时，电压表的示数变化了3V，则定值电阻R₂的所消耗功率的变化范围是10W～16.9W．

Answer 1

分析 由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化；
（2）根据欧姆定律分别表示出R₂两端的电压，根据电压表的示数变化了3V建立等式即可求出R₂的阻值；利用P=I²R分别求出定值电阻R₂所消耗最大和最小功率即可得出答案．

解答 解：由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）向右移动滑动变阻器的滑片P时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可得：
当电路中的电流I₁=1A时，电压表的示数U₁=I₁R₂=1A×R₂，
当电路中的电流I₂=1.3A时，电压表的示数U₂=I₂R₂=1.3A×R₂，
因电流表的示数变化范围为1A～1.3A时，电压表的示数变化了3V，
所以，U₂-U₁=1.3A×R₂-1A×R₂=3V，
解得：R₂=10Ω，
定值电阻R₂所消耗的最小功率：
P_2min=I₁²R₂=（1A）²×10Ω=10W，
定值电阻R₂所消耗的最大功率：
P_2max=I₂²R₂=（1.3A）²×10Ω=16.9W，
所以，该定值电阻R₂所消耗功率的变化范围是10W～16.9W．
故答案为：变小；10W～16.9W．

点评 本题考查了电路的动态分析和欧姆定律、电功率公式的应用，表示出电流表示数的变化求出R₂的阻值是关键．