Question

在如圖所示電路中，電源電壓不變．滑動(dòng)變阻器R₂上標(biāo)有“50歐　3安”字樣，當(dāng)S閉合、S₁斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端位置時(shí)，電流表A的示數(shù)為0.2安；閉合電鍵S₁后，電流表A的示數(shù)變化了0.5安．求：
（1）電源電壓；
（2）R₁的電阻值；
（3）通電60秒鐘，電流通過(guò)R₁所消耗的電能；
（4）在移動(dòng)滑片P的過(guò)程中，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)兩電流表的指針偏轉(zhuǎn)快慢相同，在不超過(guò)電表量程的條件下，求R₂消耗的最大功率？

Answer 1

解：（1）電源電壓為U=U₂=I₂R₂=0.2A×50Ω=10V；
（2）R₁的電阻值為R₁===20Ω；
（3）通電60秒鐘電流通過(guò)R₁所消耗的電能為W₁=U₁It=10V×0.5A×60s=300J；
（4）A₁表選0～0.6A，A表選0～3A時(shí)A₁表滿刻度0.6A，則A表1.1A 不能滿足指針快慢相同；
所以A₁表、A表只能選0～3A滿足指針快慢相同條件，
當(dāng)A表滿刻度時(shí)I₂′=I-I₁=2.5A，
P₂=U I₂′=10V×2.5A=25W．
答：電源電壓為10V；R₁的電阻值為20Ω；通電60秒鐘電流通過(guò)R₁消耗的電能為300J；R₂消耗的最大功率為25W．
分析：當(dāng)S閉合、S₁斷開(kāi)，電路為滑動(dòng)變阻器最大阻值的簡(jiǎn)單電路，電流表A測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電源電壓；根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出R₁的電阻值；根據(jù)W=UIt求出通電60秒鐘電流通過(guò)R₁所消耗的電能；
在移動(dòng)滑片P的過(guò)程中，根據(jù)兩電流表的指針偏轉(zhuǎn)快慢相同確定兩電流表的量程，再根據(jù)不超過(guò)電表量程確定兩電表的示數(shù)，最后根據(jù)P=UI求出R₂消耗的最大功率．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)歐姆定律、電功和電流表正確使用的掌握和運(yùn)用，能根據(jù)兩電流表的指針偏轉(zhuǎn)快慢相同確定兩電表的量程和根據(jù)不超過(guò)電表量程確定兩電表的示數(shù)是解決本題的關(guān)鍵．