【題目】如圖所示電路,滑動變阻器上標有“50Ω 1A”,電源電壓恒定為6V,電流表量程為00.6A,電壓表量程為03V.閉合開關(guān)S,移動滑動變阻器滑片開某一位置時,電流表示數(shù)為0.2A,電壓表示數(shù)為2V.求:

1)電阻R1的阻值;

2)此時滑動變阻器消耗的功率;

3)為保證電路安全,電阻R1上允許消耗功率的范圍.

【答案】1)電阻R1的阻值為10Ω

2)此時滑動變阻器消耗的功率為0.8W;

3)為保證電路安全,電阻R1上允許消耗功率的范圍為0.1W0.9W

【解析】解:由電路圖可知,R1R2串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流.

1)由I=可得,電阻R1的阻值:

R1===10Ω;

2)因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,

所以,變阻器兩端的電壓:

U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V,

此時滑動變阻器消耗的功率:

P2=U2I=4V×0.2A=0.8W;

3)當電壓表的示數(shù)U1′=3V時,電路中的電流:

I′===0.3A0.6A

所以,電路中的最大電流為0.3A,電阻R1的功率最大,則

P1=U1′I′=3V×0.3A=0.9W

當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電阻R1的功率最小,

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,

所以,電路中的電流:

I″===0.1A,

電阻R1的最小功率:

P1=I″2R1=0.1A2×10Ω=0.1W

所以,電阻R1上允許消耗功率的范圍為0.1W0.9W

答:(1)電阻R1的阻值為10Ω;

2)此時滑動變阻器消耗的功率為0.8W;

3)為保證電路安全,電阻R1上允許消耗功率的范圍為0.1W0.9W

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