Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒定，R1、R2為定值電阻，R2=30Ω，滑動變阻器R0銘牌上標有“35Ω 1A”，開關S閉合后：

(1)將S1閉合、S2斷開，滑動變阻器滑片移到最左端后，電流表示數為0.4A，電壓表示數為6V，求電源電壓及定值電阻R1的阻值；

(2)求電路消耗的最小總功率；

(3)若電流表的量程為0~0.6A，將S1、S2閉合，求滑動變阻器的取值范圍。

Answer 1

【答案】(1)6V，15Ω；(2)0.72W；(3)15~35Ω

【解析】

(1)當開關S1閉合、S2斷開，滑動變阻器滑片移到最左端時，滑動變阻器相當于導線，將電阻R2短路，電路中只有R1，電壓表測電源電壓，電流表測電路中的電流，根據歐姆定律求出定值電阻R1的阻值。

(2)根據可知，當電路中的總電阻最大時，電路消耗的總功率最小，根據串、并聯電路電阻的特點可知，當電阻R1與R0串聯時，總阻值最大，然后求出電路消耗的最小總功率。

(3)當S1、S2閉合時，R2與R0并聯，電流表測干路電流，根據電流表的量程可知干路電流最大等于0.6A，由并聯電路特點及歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最小電阻，即可求出滑動變阻器的范圍。

(1)當開關S1閉合、S2斷開，滑動變阻器滑片移到最左端時，滑動變阻器相當于導線，將電阻R2短路，電路中只有R1，電壓表測電源電壓，則電源電壓為6V；此時電路中電流為0.4A，根據歐姆定律可知，定值電阻R1的阻值

(2)根據可知，當電路中的總電阻最大時，電路消耗的總功率最小，根據串、并聯電路電阻的特點可知，當開關S1、S2斷開，電阻R1與R0串聯,且滑動變阻器的電阻全部接入電路時，電路中總阻值最大，則電路消耗的最小總功率

(3)當S1、S2閉合時，電阻R1被短路，R2與R0并聯，電流表測干路電流，根據電流表的量程可知干路電流最大等于0.6A，根據歐姆定律可知，通過R2的電流

則通過R0的電流

根據歐姆定律可知，滑動變阻器允許接入電路的最小阻值

故滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍為15~35Ω。

答：(1)電源電壓為6V，定值電阻R1的阻值為15Ω；(2)電路消耗的最小總功率為0.72W；(3)滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍為15~35Ω。