解题思路:(1)已知电阻R1的阻值及流过电阻的电流,由U=IR可求出电阻R1两端的电压;
(2)由串联电路的特点可以求出变阻器R2两端的电压,由功率公式P=UI可以求出滑动变阻器消耗的功率;
(3)定值电阻越小,滑动变阻器最大阻值越大,移动滑动变阻器滑片时,电路电流变化越大,据此选择定值电阻与滑动变阻器的规格;然后由串联电路的特点及欧姆定律求出电路的最大与最小电流,最后求出电流的最大变化量.
①电阻R1两端的电压U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V;
答:电阻R1两端的电压是3V.
②由串联电路特点知,滑动变阻器两端的电压
U2=U-U1=12V-3V=9V;
此时滑动变阻器消耗的功率P2=U2I=9V×0.3A=2.7W;
答:滑动变阻器R2两端的电压是9V;滑动变阻器消耗的功率是2.7W.
③定值电阻阻值为R,滑动变阻器最大阻值为10R时,电路电流变化最大;
滑动变阻器接入电路阻值为零时,电路电流最大为Imax=
U
R;
滑动变阻器接入电路阻值为最大阻值时,电路电流最小为Imin=
U
R+10R=
U
11R;
则电路电流的变化量△I=Imax−Imin=
U
R−
U
11R=
10U
11R=[10×12V/11R]=[120V/11R];
答:定值电阻阻值为R,滑动变阻器最大阻值为10R时电路电流变化最大;
电流的最大变化量为[120V/11R];.
点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;电功率的计算.
考点点评: 本题考查了求电阻两端的电压、电阻消耗的功率、电路电流的变化等问题,有一定的难度;掌握串联电路特点、欧姆定律、是正确解题的关键;本题最后一问难度较大,确定定值电阻及滑动变阻器的最大阻值是解本题的难点与关键.