Question

【題目】如圖所示，電路中定值電阻R1=20Ω，R2為滑動變阻器，電源電壓保持不為，當滑片在a端時，電流表示數為0.3A，滑片在b端時電壓表示數為4V．求：
①電源電壓；
②滑動變阻器R2的最大阻值；
③R1的電小電功率．

Answer 1

【答案】①當滑片在a端時，滑動變阻器短路，只有R1工作，
由I= 得電源電壓：
U=I1R1=0.3A×20Ω=6V；
②滑片在b端時，滑動變阻器達到最大阻值，和R1串聯，根據串聯電路的分壓特點可得：
= ，
= ，
解得：滑動變阻器R2的最大阻值R2=40Ω；
③當滑動變阻器的阻值最大時，電路中的電流最小，R1消耗的電功率最小，此時R1兩端的電壓U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V，
R1消耗的最小電功率P1= = =0.2W．
答：①電源電壓6V；②滑動變阻器R2的最大阻值40Ω；③R1消耗的最小電功率0.2W．
【解析】①當滑片在a端時，滑動變阻器短路，只有R1工作，根據I= 求出電源電壓；②滑片在b端時，滑動變阻器達到最大阻值，和R1串聯，根據串聯電路的分壓特點求出最大阻值；③當滑動變阻器的阻值最大時，電路中的電流最小，R1消耗的電功率最小，根據P= 求出最小功率．
【考點精析】關于本題考查的歐姆定律及其應用和電功率的計算公式，需要了解歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能得出正確答案．