Question

【題目】如圖甲所示電路，電源電壓為3V，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合后，電流表的示數(shù)為0.6A．
（1）求電阻R1的阻值；
（2）當(dāng)S1閉合，S2斷開時(shí)，將滑片P移到中點(diǎn)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，求電阻R2的最大阻值；
（3）當(dāng)S1閉合，S2斷開時(shí)，將滑片P從a端移至b端，求電路消耗的總功率的變化量．

Answer 1

【答案】
（1）當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合后，電路為R1的基本電路，電流表測量電路電流；

由I= 可得，電阻R1的阻值：R1= = =5Ω

答：電阻R1的阻值為5Ω

（2）當(dāng)S1閉合，S2斷開時(shí)，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測量電路電流；

根據(jù)圖乙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A，因此滑片在中點(diǎn)時(shí)，電路電流為0.2A；

由I= 可得，電路的總電阻：R= = =15Ω；

因?yàn)榇��?lián)電路的總電阻等于各分電阻之和，因此此時(shí)滑動變阻器接入電路的阻值為15Ω﹣5Ω=10Ω；則電阻R2的最大阻值為2×10Ω=20Ω

答：電阻R2的最大阻值為20Ω

（3）當(dāng)S1閉合，S2斷開時(shí)，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測量電路電流；

當(dāng)滑片在a端時(shí)，電路為R1的基本電路，則電路的電流為0.6A，電路消耗的總功率：Pa=UI=3V×0.6A=1.8W；

當(dāng)滑片在b端時(shí)，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電路的電流：I″= = = A，電路消耗的總功率：Pb=UI″=3V× A=0.36W；

故當(dāng)S1閉合，S2斷開時(shí)，將滑片P從a端移至b端，電路消耗的總功率的變化量：△P=Pa﹣Pb=1.8W﹣0.36W=1.44W．

答：電路消耗的總功率的變化量為1.44W

【解析】（1）當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合后，電路為R1的基本電路，電流表測量電路電流，根據(jù)歐姆定律的應(yīng)用即可求出電阻R1的阻值；（2）當(dāng)S1閉合，S2斷開時(shí)，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測量電路電流；根據(jù)電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出滑片在中點(diǎn)時(shí)電流表的示數(shù)；然后根據(jù)歐姆定律的應(yīng)用求出電路中的總電阻，再根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律求出滑動變阻器接入電路的阻值，進(jìn)一步得出電阻R2的最大阻值；（3）根據(jù)歐姆定律和P=UI分別求出滑片在a端和b端時(shí)電路消耗的總功率，從而得出總功率的變化量．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式的相關(guān)知識點(diǎn)，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正確解答此題．