Question

如图是某电器设备内的一部分电路，电源电压恒为12V，R1为定值电阻，R2为标有“100Ω 0.5A”字样的滑动

Answer 1

解题思路：（1）当闭合S、S₁、S₂时，R₁、R₂并联，根据欧姆定律求出R₁的阻值，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时整个电路消耗的最小功率，根据P=UI求出R₁消耗的电功率，根据P=

U

2

R

求出R₂消耗的电功率，进一步求出整个电路可能消耗的最小功率．

（2）根据I=[P/U]求出R₃允许通过的电流，然后结合滑动变阻器允许通过的最大电流确定串联电流的最大电流，根据欧姆定律求出R₃的阻值，根据欧姆定律求出电路的最小电阻，根据电阻的串联求出求出滑动变阻器接入电路的最小阻值，进一步得出滑动变阻器接入电路的阻值范围．

（1）当闭合S、S₁、S₂时，R₁、R₂并联，电流表测R₁支路的电流，

R₁的阻值：R₁=[ U

I1=

12V/0.3A]=40Ω，

当滑动变阻器接入电路的电阻最大时整个电路消耗的最小功率，

R₁消耗的电功率P₁=UI₁=12V×0.3A=3.6W，

R₂消耗的最小为P₂=

U2

R2=

(12V)2

100Ω=1.44W，

电路的总功率P=P₁+P₂=3.6W+1.44W=5.04W；

（2）当闭合S，断开S₁、S₂时，

R₃允许通过的最大电流I=

P3

U3=[0.9W/3V]=0.3A，R₂允许通过的最大电流为0.5A，

所以为保证整个电路安全，电路中的电流为0.3A，

R₃=

U3

I3=[3V/0.3A]=10Ω，

电路的最小电阻，R_总=[U

I3=

12V /0.3A]=40Ω，

滑动变阻器接入的最小阻值相等时，

R₂=R_总-R₃=40Ω-10Ω=30Ω，

所以滑动变阻器接入电路的阻值范围30Ω～100Ω．

答：（1）R₁的阻值为40Ω，整个电路可能消耗的最小功率为5.04W；

（2）当闭合S，断开S₁、S₂时，为保证整个电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围为30Ω～100Ω．

点评：

本题考点： 电功率的计算；并联电路的电流规律；欧姆定律的应用；电阻的串联．

考点点评： 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，关键是开关断开、闭合时电路串并联的辨别和电路允许通过的最大电流的判断．