Question

（2003•荆州）如图所示，电源的电压U=15V恒定不变，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω．

Answer 1

解题思路：（1）在串联电路中，用电器两端电压与其阻值成正比；

（2）电源电压一定时，电路电流与总电阻成反比；

（3）在串联电路中，用电器消耗的功率用公式P=I²R分析．

由图知：定值电阻和滑动变阻器组成串联电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流．

（1）要使电压表示数最大，也就是滑动变阻器两端电压最大，需要滑动变阻器接入电路电阻最大，即滑片在b端，此时滑动变阻器接入电路电阻为R₂=20Ω，

电路电流为I₁=[U

R最大=

15V/10Ω+20Ω]=0.5A，

∴电压表示数为U_最大=I₁R_最大=0.5A×20Ω=10V；

（2）要使电流表示数最大，也就是电路电阻最小，需要滑动变阻器接入电路电阻最小，即滑片在a端，此时滑动变阻器被短路．

电路电流为I₂=[U

R1=

15V/10Ω]=1.5A；

（3）滑片在a端时，电阻R₁消耗的功率为P₂=I₂²R₁=（1.5A）²×10Ω=22.5W，

滑片在b端，电阻R₁消耗的功率为P₁=I₁²R₁=（0.5A）²×10Ω=2.5W．

答：

（1）滑片P在b端时，电压表的示数最大，最大值是10V；

（2）滑片P在a端时，电流表的示数最大，最大值是1.5A；

（3）滑片P由a向b滑动的过程中，R₁上消耗的功率的变化范围是22.5W～2.5W．

点评：

本题考点： 电路的动态分析．

考点点评： 本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，关键是利用串联电路和并联电路的电阻特点求出电路中的总电阻．