Question

20．在圖（a）所示的電路中，定值電阻R₁的阻值為10 歐，滑動變阻器R₂上標有“50Ω1A”字樣，所用電流表如圖（b）所示
①若電源電壓為6 伏，則閉合電鍵，求通過電阻R₁ 的電流I．
②若電源電壓為6 伏，通過變阻器R₂ 的電流為0.5 安，求10 秒內(nèi)電流通過R₂ 所做功W₂．
③若電源電壓可變，范圍在6～12 伏之間，在不損壞電路元件的情況下，求該電路消耗的最大功率和最小功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)并聯(lián)電路中的電壓特點，由歐姆定律解題；
（2）根據(jù)并聯(lián)電路電壓規(guī)律，由W=UIt解題；
（3）由P=UI可知，在U一定時，當電路中電流最小時，功率最大，當電路中電流最大時，功率最小，結(jié)合電流表所用量程求解．

解答 解：由圖可知R₁與R₂并聯(lián)，電流表測干路電流I
（1））R₁、R₂兩端電壓：U₁=U₂=U=6V，
通過R₁的電流：I₁=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{10Ω}$=0.6A；
（2）由W=UIt可得，10 秒內(nèi)電流通過R₂ 所做功W₂=U₂I₂t=6V×0.5A×10s=30J；
（3）由圖可知，電流表采用0-3A量程且測干路電流，變阻器通過的通過的最大電流I_大=1A
當U_大=12V時，通過R₁的電流：R'₁=$\frac{{U}_{大}}{{R}_{1}}$=$\frac{12V}{10Ω}$=1.2A，
通過R₂的最大電流I_大=1A
則干路電流即電流表示數(shù)：I_總=I'₁+I_大=1.2A+1A=2.2A＜3A，
電路最大功率：P_大=U_大I_總=12V×2.2A=26.4W；
當U_小=6V，變阻器R_滑=50Ω全部接入電路時，干路電流最小
I'₂=$\frac{{U}_{小}}{{R}_{滑}}$=$\frac{6V}{50Ω}$=0.12A，
干路電流：I_小=I₁+I'₂=0.6A+0.12A=0.72A，
電路最小功率：P_小=UI_小=6V×0.72A=4.32W．
答：①若電源電壓為6 伏，通過電阻R₁ 的電流為0.6A；
②若電源電壓為6 伏，通過變阻器R₂ 的電流為0.5 安，10 秒內(nèi)電流通過R₂ 所做功為30J；
③該電路消耗的最大功率為26.4W，最小功率為4.32．

點評 本題考查并聯(lián)電路的有關(guān)特點，要會根據(jù)電流表的量程和滑動變阻器的銘牌來確定電路中的最大電流．