Question

13．如圖所示的電路中，電源電壓為15伏且保持不變，滑動變阻器R₂上標有“20Ω 1A”字樣，R₁的阻值為10歐．閉合電鍵S，R₁兩端的電壓為8伏．
（1）求通過電阻R₁的電流I₁；
（2）求10秒鐘內(nèi)，電流對整個電路所做電功W；
（3）要求在移動滑動變阻器滑片P的過程中，電路能正常工作，請通過計算說明R₂兩端電壓的最小值．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，已知R₁的阻值和其兩端電壓，由歐姆定律計算通過R₁的電流；
（2）根據(jù)W=UIt計算10秒鐘內(nèi)，電流對整個電路所做電功；
（3）由滑動變阻器規(guī)格可知電流中最大電流，由此計算R₁兩端的最大電壓，從而計算出R₂兩端電壓的最小值．

解答 解：
（1）由圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，
通過電阻R₁的電流：
I₁=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{8V}{10Ω}$=0.8A；
（2）I=I₁=0.8A，
所以10秒鐘內(nèi)電流對整個電路所做電功：
W=UIt=15V×0.8A×10s=120J；
（3）因為串聯(lián)電路中電流處處相等，
滑動變阻器R₂上標有“20Ω 1A”可知R₂允許通過的最大電流為1A，即電路中的最大電流，
所以R₁兩端的最大電壓：
U_1大=I_大R₁=1A×10Ω=10V，
串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電路兩端電壓之和，
所以R₂兩端電壓的最小值：
U_2小=U-U_1大=15V-10V=5V．
答：（1）通過電阻R₁的電流為0.8A；
（2）10秒鐘內(nèi)，電流對整個電路所做電功為120J；
（3）在移動滑動變阻器滑片P的過程中，電路能正常工作，R₂兩端電壓的最小值為5V．

點評 本題考查串聯(lián)電路電流、電壓特點的認識和理解以及歐姆定律的應(yīng)用，正確理解滑動變阻器銘牌的涵義確定電路的最大電流是關(guān)鍵．