解题思路:(1)已知R1两端的电压及流过R1的电流,故可直接由欧姆定律求出电阻R1的阻值;
(2)由串联电路的电压规律可求得滑动变阻器两端的电压,则由功率公式可求得滑动变阻器上消耗的功率;
(3)由电流表及电压表的量程可知电路中允许通过的最大电流,则由功率公式可求得R1上消耗的最大功率;当滑动变阻器阻值全部接入时,电路中电流最小,则可知R1上消耗的最小功率.
解;(1)由欧姆定律得:R1=
U1
I=
2V
0.2A=10Ω;
(2)滑动变阻器上电压U2=U-U1=6V-2V=4V;
滑动变阻器上消耗的功率P2=U2I=4V×0.2A=0.8W.
(3)电压表示数为3V时,由欧姆定律得,故此时流过电阻R1的电流I=
U1最大
R1=
3V
10Ω=0.3A<0.6A
故此时R1上消耗的功率最大
P1最大=
U21最大
R1=
(3V)2
10Ω=0.9W;
当滑动变阻器阻值最大时,R1上消耗的功率最小
电路中最小电流I最小=[U
R总=
6V/60Ω]=0.1A;
R1上消耗的最小功率P1最小=I1最小2R1=(0.1A)2×10Ω=0.1w;
答:R1上允许消耗功率的范围为0.1W~0.9W
点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;电功率的计算.
考点点评: 做物理题时一定要全面考虑,如第三问中要注意电压表及电流表的量程,及电路可能出现的电流范围.