Question

【題目】如圖所示的電路，電壓U保持不變．R1=12Ω，滑動變阻器R2標有“10Ω 2A”的字樣．滑動變阻器的滑片P在最右端時，通過電阻R1的電流為0.5A．求：
（1）電壓U是多少？
（2）通過干路的電流是多少？
（3）移動滑動變阻器滑片P，在電路安全工作的情況下，R2消耗的功率范圍．

Answer 1

【答案】
（1）∵R1與滑動變阻器的最大阻值R2并聯，

∴電源的電壓U=U2=U1=I1R1=0.5A×12Ω=6V

答：電壓U為6V

（2）滑片P在最右端時，R2=10Ω，

通過R2的電流I2= = =0.6A，

干路電流I=I1+I2=0.5A+0.6A=1.1A

答：通過干路的電流為1.1A

（3）當通過R2支路的電流為2A時，消耗的電功率最大，

則P2max=UI2max=6V×2A=12W；

當R2=10Ω時，消耗的電功率最小；

則P2min=UI2=6V×0.6A=3.6W；

∴R2消耗的功率范圍為3.6W～12W

答：移動滑動變阻器滑片P，在電路安全工作的情況下，R2消耗的功率范圍為3.6W～12W

【解析】（1）由電路圖可知，R1與滑動變阻器的最大阻值R2并聯，根據并聯電路的電壓特點和歐姆定律求出電源的電壓；（2）根據歐姆定律求出通過滑動變阻器的電流，根據并聯電路的電流特點求出干路電流；（3）根據滑動變阻器的銘牌可知，當通過R2支路的電流為2A時，消耗的電功率最大，根據P=UI求出最大值；當滑動變阻器接入電路的電阻最大時，其消耗的電功率最小，根據P=UI求出最小值，即可得出R2消耗的功率范圍．
【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），以及對電功率的計算公式的理解，了解計算電功率公式：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．