Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓保持不變，定值電阻R1=20Ω，R2=10Ω，R是滑動變阻器。當滑動變阻器滑片P移動到最右端，開關S1閉合，開關S2斷開時，電流表的示數為0.3A；當滑動變阻器滑片P移動到中點時，開關S1閉合S2斷開時，電壓表的示數為U1，保持滑動變阻器滑片P位置不變，開關S2閉合S1斷開時，電壓表的示數為U2，且U1：U2=2：3，求：

（1）電源電壓_____；

（2）滑動變阻器的最大阻值______；

（3）要使整個電路消耗的電功率為最小，請寫出：開關S1、S2的開閉狀態，滑動變阻器滑片P移動到的位置，并計算出最小電功率是多少_____？

Answer 1

【答案】 6V 20Ω 0.9W

【解析】（1）由圖知，滑片P移動到最右端，開關S1閉合，開關S2斷開時，電路中只有R1連入電路中，電流表測電路中電流，由歐姆定律可得，電源電壓：U＝IR1＝0.3A×20Ω＝6V；（2）由圖知，當滑片P移動到中點時，開關S1閉合S2斷開時，R與R1串聯，電壓表測變阻器兩端電壓，由串聯電路特點和歐姆定律可得電壓表示數：U1＝I′×R＝×R，滑片P位置不變，開關S2閉合S1斷開時，R與R2串聯，電壓表仍測變阻器兩端電壓，電壓表示數：U2＝I′×R＝×R，由題知，U1：U2＝2：3，即：（×R）：（×R）＝2：3，所以：，解得：R＝20Ω；（3）因為R1＞R2，根據串聯和并聯電路電阻的特點可知，當S1閉合、S2斷開，且滑片在左端時電路的總電阻最大，電源電壓一定，由P＝可知，此時電路的總功率最小，Pmin＝＝0.9W。