Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒定，R1、R2為定值電阻，R2=30Ω，滑動(dòng)變阻器R0銘牌上標(biāo)有“35Ω 1A”，開關(guān)S閉合后：

(1)將S1閉合、S2斷開，滑動(dòng)變阻器滑片移到最左端后，電流表示數(shù)為0.4A，電壓表示數(shù)為6V，求電源電壓及定值電阻R1的阻值；

(2)求電路消耗的最小總功率；

(3)若電流表的量程為0~0.6A，將S1、S2閉合，求滑動(dòng)變阻器的取值范圍。

Answer 1

【答案】(1)6V，15Ω；(2)0.72W；(3)15~35Ω

【解析】

(1)當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開，滑動(dòng)變阻器滑片移到最左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器相當(dāng)于導(dǎo)線，將電阻R2短路，電路中只有R1，電壓表測(cè)電源電壓，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出定值電阻R1的阻值。

(2)根據(jù)可知，當(dāng)電路中的總電阻最大時(shí)，電路消耗的總功率最小，根據(jù)串、并聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)可知，當(dāng)電阻R1與R0串聯(lián)時(shí)，總阻值最大，然后求出電路消耗的最小總功率。

(3)當(dāng)S1、S2閉合時(shí)，R2與R0并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，根據(jù)電流表的量程可知干路電流最大等于0.6A，由并聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小電阻，即可求出滑動(dòng)變阻器的范圍。

(1)當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開，滑動(dòng)變阻器滑片移到最左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器相當(dāng)于導(dǎo)線，將電阻R2短路，電路中只有R1，電壓表測(cè)電源電壓，則電源電壓為6V；此時(shí)電路中電流為0.4A，根據(jù)歐姆定律可知，定值電阻R1的阻值

(2)根據(jù)可知，當(dāng)電路中的總電阻最大時(shí)，電路消耗的總功率最小，根據(jù)串、并聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)可知，當(dāng)開關(guān)S1、S2斷開，電阻R1與R0串聯(lián),且滑動(dòng)變阻器的電阻全部接入電路時(shí)，電路中總阻值最大，則電路消耗的最小總功率

(3)當(dāng)S1、S2閉合時(shí)，電阻R1被短路，R2與R0并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，根據(jù)電流表的量程可知干路電流最大等于0.6A，根據(jù)歐姆定律可知，通過R2的電流

則通過R0的電流

根據(jù)歐姆定律可知，滑動(dòng)變阻器允許接入電路的最小阻值

故滑動(dòng)變阻器允許接入電路的阻值范圍為15~35Ω。

答：(1)電源電壓為6V，定值電阻R1的阻值為15Ω；(2)電路消耗的最小總功率為0.72W；(3)滑動(dòng)變阻器允許接入電路的阻值范圍為15~35Ω。