Question

【題目】在如圖所示的電路中，電源電壓U恒為6V，滑動(dòng)變阻器R的總電阻為30Ω，定值電阻R0的阻值為20Ω．先將滑動(dòng)變阻器R的滑片P移到a端，閉合電鍵S1和S2，求：

（1）將滑片P向b端移動(dòng)的過(guò)程中，電源總功率的最大值為多大？

（2）若只閉合S1，斷開(kāi)S2，P、b之間的電阻R0多大時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大，并求出其最大值。

（3）閉合電鍵S1和S2，將滑片P向b端移動(dòng)的過(guò)程中，當(dāng)電流表讀數(shù)為A（為了方便計(jì)算，將電流表的實(shí)際讀數(shù)換算成了分?jǐn)?shù)）時(shí)，滑動(dòng)變阻器Pb段的電阻為多大？

Answer 1

【答案】（1）3W；（2）0.45W；（3）12Ω或18Ω

【解析】

根據(jù)題意可知，電源電壓不變，電流最大時(shí)電源功率最大，根據(jù) 求功率；根據(jù) 求滑動(dòng)變阻器的最大功率；根據(jù)串并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律求電阻。

（1）當(dāng)滑片P滑到b端時(shí)，R0與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，電路電阻最小，電流最大，此時(shí)：

，則電路中的電流為： ，電源的最大功率為： ；

（2）若只閉合S1，斷開(kāi)S2，電路是串聯(lián)電路，則滑動(dòng)變阻器消耗的功率為：

， 當(dāng)時(shí)，P最大，則 可得： ，所以P=0.45W；

（3）并聯(lián)部分的電壓： ，根據(jù)并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，R0兩端電壓也等于U1，則 ，通過(guò)的電流為 ，所以 ，即

，可得： 。

答案：3W； 0.45W； 12Ω或18Ω。