Question

16．如圖所示的電路，電源電壓為12V且保持不變，滑動變阻器R₁ 標有“50Ω 2A”字樣．
（l）S₁合上后，滑動變阻器的滑片P能否滑到最左端？為什么？
（2）保持R₁接入電路的阻值為50Ω，先閉合S₁，電流表的示數為I，再閉合S₂，電流表示數為3I，求R₂的阻值．
（3）若S₁、S₂閉合，移動滑片P，使電流表示數為0.8A，求此時滑動變阻器消耗的電功率．

Answer 1

分析 （1）根據短路的知識進行分析；
（2）閉合S₁、S₂，R₂與R₁的最大阻值并聯(lián)，電流表測干路電流，根據并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響可知通過R₁的電流不變，根據I=3I₁和并聯(lián)電路的電流特點求出通過R₂的電流，根據并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出R₂的阻值；
（3）閉合S₁、S₂，將滑片P移至某一位置，電流表示數為0.8A，根據并聯(lián)電路的電流特點求出通過R₁的電流，根據并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出此時滑動變阻器接入電路的阻值．

解答 解：（1）閉合S₁，滑動變阻器的滑片P滑到最左端，此時滑動變阻器的阻值為零，將發(fā)生短路現(xiàn)象，根據I=$\frac{U}{R}$，電路中的電流會很大，會燒壞電源；
（2）只閉合S1時，電路中只有R1，此時電路中電流I=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{12V}{50Ω}$=0.24A；
閉合S₁、S₂，R₂與R₁的最大阻值并聯(lián)，電流表測干路電流，因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，所以，通過R₁的電流不變，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，過R₂的電流：I₂=3I-I=2I=2×0.24A=0.48A，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，R₂=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{12V}{0.48A}$=25Ω；
（3）閉合S₁、S₂，將滑片P移至某一位置，電流表示數為0.8A時，
通過R₁的電流：I₁′=I′-I₂=0.8A-0.48A=0.32A
則此時滑動變阻器的電功率P1=UI1′=12V×0.32A=3.84W．
答：（1）不能，會造成電源短路；
（2）R₂的阻值為25Ω；
（3）滑動變阻器的功率為3.84W．

點評 本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律的原因，分清各支路電流之間的關系是關鍵．