Question

【題目】現有一阻值不變的純電阻電路元件R0 ， 標有“6V 1.8W”字樣．由于電路元件R0的實際電阻值與其標準值之間可能存在差異，所以導致所標的額定功率值有可能不準．如果電路元件實際電阻值與其標準值之間的差異超過1.5Ω，則該電路元件不能使用．檢測人員為檢測該電路元件是否合乎標準，設計了如圖所示的檢測電路．已知電路中電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，滑動變阻器標有“20Ω 1A”的字樣．
（1）請根據電路元件上所標的額定電壓和額定功率，算出電路元件的標準電阻值．
（2）若電路元件的額定功率剛好是1.8W，則電路中允許通過的最大電流是多大？電源電壓不能超過多少伏？
（3）某次元件檢測時，檢測人員閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片．當電流表的示數為0.22A時，電壓表的示數為2.42V．當電流表的示數為0.25A時，電壓表的示數為1.85V．請通過計算判斷所檢測的電路元件是否可以使用？實際檢測時，滑動變阻器的滑片能否滑至最左端？說出理由．

Answer 1

【答案】
（1）解：∵P= ，

∴元件電阻：

R= = =20Ω

（2）解：∵P=UI，

∴電路元件的額定電流：

I= = =0.3A，

電路最大電流不能超過0.3A；

當電路電流為最大電流0.3A，電壓表示數等于其量程時，電源電壓最大，

電源最大電壓：U電源=U+UV=6V+3V=9V

（3）解：∵I= ，U電源=UV+IR元件，

∴電流表的示數為0.22A時，電壓表的示數為2.42V時，

U電源=2.42V+0.22A×R元件 ①

當電流表的示數為0.25A時，電壓表的示數為1.85V時，

U電源=1.85V+0.25A×R元件 ②

由①②解得：R元件=19Ω，

∵20Ω﹣19Ω=1Ω＜1.5Ω，

∴該電路元件可以使用．

滑片P在最左端時，電路元件電壓等于電源電壓，

電源電壓為6.6V大于電路元件額定電壓6V，因此滑片不能在最左端，否則會損壞元件．

【解析】（1）已知額定電壓與額定功率，由電功率公式的變形公式可以求出其電阻阻值．（2）已知額定功率與額定電壓，由P=UI的變形公式可以求出其額定電流，電路最大電流不能超過其額定電流；由串聯電路特點及歐姆定律可以求出電源最大電壓．（3）由串聯電路特點與歐姆定律列方程，可以求元件的實際電阻阻值；由電路圖可知，滑片在最左端時，滑動變阻器接入電路的阻值為零，只有元件接入電路，根據元件額定電壓與電源電壓的關系分析答題．
【考點精析】掌握歐姆定律的變形公式是解答本題的根本，需要知道公式的理解：①公式中的I、U和R必須是在同一段電路中；②I、U和R中已知任意的兩個量就可求另一個量；③計算時單位要統一．