Question

如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電流表的量程為0～3A，R₂為滑動(dòng)變阻器，R₁為定值電阻，其阻值為6Ω．當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁閉合，S₂、S₃斷開(kāi)時(shí)，R₁消耗的功率為6W．求：
（1）電源電壓為多少；
（2）若再閉合開(kāi)關(guān)S₂時(shí)，電流表的示數(shù)為1.5A，電路消耗的總功率為9W，則變阻器連入電路的電阻是多少？
（3）為了使整個(gè)電路消耗的功率盡可能大，應(yīng)閉合和斷開(kāi)哪些開(kāi)關(guān)？此時(shí)對(duì)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值有何要求？

Answer 1

解：（1）電源電壓．
答：電源電壓為6V．
（2）P₂=P-P₁=9W-6W=3W．
．
答：變阻器連入電路的電阻是12Ω．
（3）使整個(gè)電路消耗的功率盡可能大，電阻應(yīng)并聯(lián)，S₁，S₂閉合，S₃斷開(kāi)．
R₁電流，
滑動(dòng)變阻器電流I₂=I-I₁=3A-1A=2A．
．
滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值至少為3Ω．
答：滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值至少為3Ω．
分析：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁閉合，S₂、S₃斷開(kāi)時(shí)，電路中只有R₁，阻值已知，根據(jù)消耗的功率，可求電源電壓．
（2）若再閉合開(kāi)關(guān)S₂時(shí)，R₂、R₁為并聯(lián)，已知消耗的總功率可求滑動(dòng)變阻器消耗的功率，電源電壓已知，從而求出變阻器連入電路的電阻．
（3）為了使整個(gè)電路消耗的功率盡可能大，電阻應(yīng)并聯(lián)，電流最大為3A，先求R₁電流，再求滑動(dòng)變阻器電流，從而算出電阻．
點(diǎn)評(píng)：本題考查電源電壓的計(jì)算，滑動(dòng)變阻器阻值的計(jì)算，電功率的計(jì)算，關(guān)鍵是判斷閉合與斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，電路的連接情況．