Question

如图甲所示电路，滑动变阻器的最大阻值为R1=40Ω，电源电压及灯L的电阻保持不变．当S1、S2均闭合且滑片滑到b端时，电

Answer 1

解题思路：分别画出当S₁、S₂均闭合且滑片滑到b端时和当S₁、S₂均断开且滑片P置于变阻器的中点时的等效电路图，利用串并联电路的特点和欧姆定律求电源的电压、R₂的电阻、灯L的电阻，再利用

P＝

U

2

R

计算整个电路消耗的最小电功率（电阻最大）；

（1）当S₁、S₂均闭合且滑片滑到b端（连入电阻最大，R₁=40Ω）时，等效电路如图，

∵电流表A₁测量的是干路电流，A₂测量的是R₂所在支路的电流，

∴A₁用的是大量程，A₂用的是小量程

∴I=0.9A，I₂=0.6A，I₁=I-I₂=0.9A-0.6A=0.3A

U=U₂=U₁=I₁R₁=0.3A×40Ω=12V；

（2）R2=

U2

I2=

12V

0.6A=20Ω；

（3）当S₁、S₂均断开且滑片P置于变阻器的中点（连入电阻R₁′=[1/2]R₁=20Ω）时，等效电路

图如图，

I′=

U

R1′ +RL=

12V

20Ω+RL=0.4A

∴R_L=10Ω；

（4）如右下图，当S₁、S₂均断开，且滑片P置于b端（全连入R₁=40Ω），此时电路中的电阻最大（R=R₁+R_L=40Ω+10Ω=50Ω），整个电路的最小电功率：

P小=

U2

R=

(12V)2

50Ω=2.88W

；

答：（1）电源的电压为12V；

（2）R₂的电阻20Ω；

（3）灯L的电阻10Ω；

（4）整个电路消耗的最小电功率2.88W．

点评：

本题考点： 欧姆定律的应用；滑动变阻器的使用；电阻的串联；电阻的并联．

考点点评： 本题串并联电路的特点、欧姆定律和电功率的计算是基础，画等效电路图确认连接方式及电路组成是关键，属于难题．