Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓恒為15V，滑動變阻器R2上標有“20Ω 1A”字樣，R1=10Ω，閉合S，R1兩端的電壓為8V，求：
（1）通過R2的電流；
（2）通電10s，電路所消耗的總電能；
（3）在移動滑動變阻器滑片P的過程中，電路能安全工作，R2兩端電壓的最小值．

Answer 1

【答案】
（1）解：因串聯電路中各處的電流相等，

所以，通過R2的電流：

I2=I=I1= = =0.8A

（2）解：通電10s電路所消耗的總電能：

W=UIt=15V×0.8A×10s=120J

（3）解：當電路中的電流最大時，R2兩端的電壓最小，

由滑動變阻器的銘牌可知，電路中的最大電流I大=1A，

此時R1兩端的最大電壓：

U1=I大R1=1A×10Ω=10V，

因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，R2兩端的最小電壓：

U2=U﹣U1=15V﹣10V=5V

【解析】由電路圖可知，R1與R2串聯．（1）根據串聯電路的電流特點和歐姆定律求出通過R2的電流；（2）根據W=UIt求出通電10s電路所消耗的總電能；（3）滑動變阻器接入電路中的電阻變小時，電路中的電流變大，R1兩端的電壓變大，R2兩端的電壓變小，根據變阻器的銘牌可知電路中的最大電流，根據歐姆定律求出R1兩端的電壓，利用串聯電路的電壓特點求出R2兩端電壓的最小值．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解歐姆定律及其應用的相關知識，掌握歐姆定律的應用： 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），以及對電功的計算的理解，了解電功計算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）．