Question

【題目】如圖，電源電壓可調(diào)，已知R1R2，R2=10Ω，滑動變阻器R3的最大阻值為15Ω，求：

（1）若調(diào)節(jié)電源電壓為5V，只閉合S2，移動滑動變阻器滑片在最左端時(shí)，求電流表示數(shù)；

（2）若只閉合S2，調(diào)節(jié)電源電壓，移動滑動變阻器滑片，電流表示數(shù)在0.2A~0.3A之間變化，求電電壓的最大調(diào)節(jié)范圍；

（3）調(diào)節(jié)電源電壓不變，若只閉合S1，移動滑動變阻器滑片在最左端時(shí)，電流表示數(shù)為0.5A；若同時(shí)閉合S1、S2、S3，電流表的示數(shù)為3A，求R1的功率。

Answer 1

【答案】(1)0.2A；(2) 2~7.5V； (3)20W。

【解析】

(1)只閉合S2，移動滑動變阻器滑片在最左端，R2與R3的最大阻值串聯(lián)，電流表測電路電流。因?yàn)榇��?lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，根據(jù)U=IR可知電流表電流

；

(2)只閉合S2， R2與R3串聯(lián)，電流表測電路電流。根據(jù)U=IR可知總電流為

，

因?yàn)殡娏鞅硎緮?shù)在0.2A~0.3A之間變化，所以當(dāng)R3=0Ω，電流為0.2A時(shí)電壓最小

，

所以當(dāng)R3=15Ω，電流為0.3A時(shí)電壓最大

故電壓的最大調(diào)節(jié)范圍為2~7.5V；

(3)只閉合S1，移動滑動變阻器滑片在最左端，此時(shí)只有R3和R1串聯(lián)接入電路，如圖所示

此時(shí)電流表測電路電流，大小為0.5A，串聯(lián)電路總電壓等于各用電器電壓之和，根據(jù)U=IR可知

，

同時(shí)閉合S1、S2、S3，此時(shí)滑動變阻器被短路，R1和R2并聯(lián)接入電路，如圖所示

此時(shí)電流表測干路電流，大小為3A，并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和，并聯(lián)電路總電壓等于各支路電壓，因?yàn)殡妷罕３植蛔儯�根�?jù)U=IR可知

，

聯(lián)立兩式，可解得

，

或

，

因?yàn)?/span>

R1R2，

故

，

則

，

根據(jù)P=可知

。

答：(1)電流表示數(shù)為0.2A；

(2)電壓的最大調(diào)節(jié)范圍為2~7.5V；

(3) R1的功率為20W。