Question

【題目】如圖是一個(gè)溫度可調(diào)的育苗箱電路，電源電壓為36V，且保持不變．發(fā)熱電阻R1的阻值為40Ω，R2為滑動(dòng)變阻器．閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端時(shí)，R1的功率最大；將滑片P移到b端時(shí)，電路中的電流是0.4A．試求：
（1）R1的最大功率是多少？
（2）滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值是多少？
（3）將滑片P移到某一位置，R2兩端電壓為16V時(shí)，通電5min，電流對(duì)整個(gè)電路做的功是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：當(dāng)滑片P在a端時(shí)，電路中只有R1，所以R1兩端電壓就是電源電壓；

則P1最大= = =32.4W；

答：R1的最大功率是32.4W；

（2）解：當(dāng)滑片位于b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器全部連入電路，且與R1串聯(lián)，

根據(jù)I= 可得：

此時(shí)電路中的總電阻R總= = =90Ω，

根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可知：

滑動(dòng)變阻器的最大阻值R滑=R總﹣R1=90Ω﹣40Ω=50Ω；

答：滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值是50Ω；

（3）解：將滑片P移到某一位置，R2兩端電壓為16V時(shí)，

根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可知：

U1=U﹣U2=36V﹣16V=20V，

則電流I= = =0.5A，

則W=UIt=36V×0.5A×5×60s=5400J．

答：通電5min，電流對(duì)整個(gè)電路做的功是5400J．

【解析】（1）分析電路圖可知，當(dāng)滑片P位于a端時(shí)，電路中只有R1 ， 此時(shí)電阻R1兩端的電壓就是電源電壓；根據(jù)P= 即可求出R1的最大功率；（2）當(dāng)滑片位于b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器全部連入電路，且與R1串聯(lián)，此時(shí)電路中電流為最小，根據(jù)歐姆定律求出總電阻，減去R1 ， 就是滑動(dòng)變阻器的最大阻值；（3）將滑片P移到某一位置，R2兩端電壓為16V時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流，利用W=UIt即可求出電流對(duì)整個(gè)電路做的功．
【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�。�（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．