Question

2．如圖所示，將滑動變阻器的滑片P移到M端，閉合開關(guān)S，電流表有示數(shù)為1.0A，電壓表的示數(shù)為6V，滑片P移動到N端，閉合開關(guān)S，電壓表的示數(shù)為2V，求：
（1）電源的電壓及電阻R₀的阻值；
（2）R₀消耗的最大電功率和變阻器的最大阻值．

Answer 1

分析 （1）分析清楚電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)與題意求出電源電壓，應(yīng)用歐姆定律求出電阻阻值．
（2）應(yīng)用電功率公式求出定值電阻消耗的最大功率，應(yīng)用串聯(lián)電路特點與歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值．

解答 解：（1）由圖示電路圖可知，滑片移到M端時，
只有定值電阻接入電路，電壓表測電源電壓，
電源電壓：U=6V，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電阻R₀的阻值R₀=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω；
（2）滑片在M點時，R₀消耗的功率最大，
最大功率：P_0最大=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6Ω}$=6W；
滑片在N端時，滑動變阻器阻值全部接入電路，
兩電阻串聯(lián)接入電路，電壓表測R₀兩端電壓，
電路電流：I′=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{2V}{6Ω}$=$\frac{1}{3}$A，
由I=$\frac{U}{R}$可知，滑動變阻器最大阻值：
R_滑最大=$\frac{{U}_{滑}}{I′}$=$\frac{U-{U}_{0}}{I′}$=$\frac{6V-2V}{\frac{1}{3}A}$=12Ω；
答：（1）電源的電壓為6V，電阻R₀的阻值為6Ω；
（2）R₀消耗的最大電功率為6W，變阻器的最大阻值為12Ω．

點評 本題是一道電學(xué)綜合題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)是正確解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用串聯(lián)電路特點、歐姆定律、電功率公式可以解題．