Question

如圖所示電路，電源電壓為4.5V，滑動變阻器標有“20Ω 0.5A”，R₀阻值為5Ω，閉合開關后，滑動變阻器接入10Ω時，R₀兩端的電壓為

 

V．在該電路中R₀消耗的最大功率為

 

W．

Answer 1

分析：題中已知R₀的阻值和滑動變阻器接入的阻值，則我們可以先算出串聯電路的總電阻，然后根據公式I=

U

R

即可算出電路中的電流，最后根據公式U₀=IR₀即可算出R₀兩端的電壓；
因為滑動變阻器允許通過的最大電流是0.5A，所以該串聯電路中的最大電流只能是0.5A，這也就決定了R₀消耗的最大功率，R₀的功率可用公式P=I²R去進行計算．

解答：解：串聯電路的總電阻：R=R₀+R_滑=5Ω+10Ω=15Ω，
電路中的電流：I=

U

R

=

4.5V

15Ω

=0.3A，
電阻R₀兩端的電壓：U₀=IR₀=0.3A×5Ω=1.5V；
當電路中的電流為0.5A時，此時電阻R₀消耗的功率為最大：P₀=I′²R₀=（0.5A）²×5Ω=1.25W．
故答案為 1.5，1.25．

點評：本題的易錯點在第二空，可能很多學生會認為當滑動變阻器阻值為0，R₀兩端電壓為4.5V時它消耗的電功率是最大的．但該題用4.5V電壓去計算是不行的，因為閉合開關時滑片在阻值最大處，隨著移動滑片變阻器的阻值減小，電流增大，但最大只能是0.5A，如果進一步減小變阻器的電阻，則電路中的電流就會超過0.5A，這樣就會燒壞變阻器，所以在分析題意過程中要考慮這一點．