Question

【題目】在如圖所示的電路中，電源電壓為18伏且保持不變，電阻R1的阻值為35歐，R2上有“200Ω 1A”的字樣．閉合電鍵S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P到某一位置時(shí)，電壓表的示數(shù)為7.5伏，求：

（1）電路中的電流及電路消耗的總功率；
（2）用定值電阻R0替換R1 ， 在電路正常工作的前提下，使變阻器滑片在移動(dòng)過程中電表達(dá)到滿刻度的次數(shù)要最多（包括更換量程），求電阻R0的取值范圍是歐到歐．（第2小題需要過程）

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖可知：R1、R2串聯(lián)，

根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各支路兩端的電壓之和可知：

電阻R1兩端的電壓U1=U﹣U2=18V﹣7.5V=10.5V；

則電路中的電流I=I1= = =0.3A；

所以電路消耗的總功率P=UI=18V×0.3A=5.4W．

（2）[ "0", "30
過程為：①由滑動(dòng)變阻器銘牌知：電路中的電流不能超過1A，所以電流表能達(dá)到滿刻度只有0.6A，當(dāng)電路中電流為0.6A時(shí)，
由歐姆定律可知總電阻R= = =30Ω，所以電阻R0最大為30Ω．
②當(dāng)壓表選用的量程是0～3V，指針達(dá)到滿刻度，即U2′=3V，
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知：R0兩端電壓U0=U﹣U2′=18V﹣3V=15V，
由于電路中的電流相等，則 = ，即： = ，
解得：R0=5R2 ，
所以R0取值范圍為0～1000Ω．
③當(dāng)壓表選用的量程是0～15V，指針達(dá)到滿刻度，即U2′=15V，
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知：R0兩端電壓U0=U﹣U2′=18V﹣15V=3V，
由于電路中的電流相等，則 = ，即： 【解析】（1）已知兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，從而可以求出電阻R1兩端的電壓；根據(jù)歐姆定律求出通過R1的電流，也就是電路中的電流，根據(jù)公式P=UI求出電路消耗的總功率；（2）先根據(jù)題意確定兩電表的量程，再分析當(dāng)分析電阻接在電路中時(shí)的電流及電壓范圍．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對(duì)電功率的計(jì)算公式的理解，了解計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．