Question

【題目】如圖甲所示電路，電源電壓為3V，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，當開關S1、S2都閉合后，電流表的示數為0．6A。

（1）求電阻R1的阻值；

（2）當S1閉合，S2斷開時，將滑片P移到中點，電流表的示數如圖乙所示，求電阻R2的最大阻值；

（3）當S1閉合，S2斷開時，將滑片P從a端移至b端，求電路消耗的總功率的變化量．

Answer 1

【答案】（1）5Ω；（2）20Ω；（3）1．44W

【解析】試題分析：（1）當開關S1、S2都閉合后，電路為R1的基本電路，電流表測量電路電流；電阻R1的阻值：R1=U/I=3V/0．6A=5Ω；（2）當S1閉合，S2斷開時，定值電阻與滑動變阻器串聯，電流表測量電路電流；根據圖乙可知，電流表的量程為0～0．6A，分度值為0．02A，示數為0．2A，因此滑片在中點時，電路電流為0．2A；電路的總電阻：R=U/I’=3V/0．2A=15Ω；因為串聯電路的總電阻等于各分電阻之和，因此此時滑動變阻器接入電路的阻值為15Ω-5Ω=10Ω；則電阻R2的最大阻值為2×10Ω=20Ω；（3）當S1閉合，S2斷開時，定值電阻與滑動變阻器串聯，電流表測量電路電流；當滑片在a端時，電路為R1的基本電路，則電路的電流為0．6A，電路消耗的總功率：Pa=UI=3V×0．6A=1．8W；當滑片在b端時，定值電阻與滑動變阻器串聯，電路的電流：I″=U/（R1+R2）=3V/（5Ω+20Ω）=3/25A，電路消耗的總功率：Pb=UI″=3V×3/25A=0．36W；故當S1閉合，S2斷開時，將滑片P從a端移至b端，電路消耗的總功率的變化量：△P=Pa-Pb=1．8W-0．36W=1．44W。