Question

【題目】如圖，電源電壓恒定，R1、R2是定值電阻，R1＝10Ω，滑動變阻器R3標有“20Ω　0.5 A”字樣，只閉合開關(guān)S1，電流表的示數(shù)為0.9 A；再閉合開關(guān)S2、S3，電流表的示數(shù)變?yōu)?/span>1.5 A，求：

（1）電源電壓；

（2）開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，R2在10 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量；

（3）只閉合開關(guān)S3，移動變阻器滑片，電路允許消耗功率的最大值和最小值。

Answer 1

【答案】(1)9V；(2)54J；(3)4.5W，2.7W。

【解析】

(1)只閉合開關(guān)S1時，只有R1連入電路，電流

I1=0.9A，

由歐姆定律可得，電源電壓

U=I1R1=0.9A×10Ω=9V；

(2)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，R1與R2并聯(lián)，電流表測量總電流，

I=1.5A，

電阻R2中的電流

I2=I-I1=1.5A-0.9A=0.6A，

R2在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量：

Q=W=UI2t=9V×0.6A×10s=54J；

(3)只閉合開關(guān)S3，R1、R3串聯(lián)，滑動變阻器R3標有“20Ω 0.5A”字樣，所以電路中的電流最大值為0.5A，變阻器的最大阻值是20Ω，電路允許消耗功率的最大值

P最大=UI最大=9V×0.5A=4.5W，

變阻器連入電路的電阻最大時，通過電路的電流最小，最小電流

I最小==0.3A，

電路允許消耗功率的最小值

P最小=UI最小=9V×0.3A=2.7W。

答：(1)電源電壓為9V；

(2)R2在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為54J；

(3)只閉合開關(guān)S3，移動變阻器滑片，電路允許消耗功率的最大值是4.5W和最小值是2.7W。