Question

20．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變．
①若電源電壓為6伏，電阻R₁的阻值為10歐，求通過電阻R₁的電流I₁和電阻R₁消耗的電功率P₁．
②若電阻R₁的阻值為2R₀，通過R₁的電流為I₀；當(dāng)移動(dòng)變阻器的滑片P時(shí)，電流表示數(shù)的變化范圍為2I₀～5I₀．求滑動(dòng)變阻器R₂連入阻值的變化范圍．

Answer 1

分析 ①由圖知，兩電阻并聯(lián)，電流表測(cè)干路中電流，由I=$\frac{U}{R}$計(jì)算通過電阻R₁的電流；由P=UI計(jì)算R₁消耗的電功率；
②先計(jì)算電源電壓，再根據(jù)電路特點(diǎn)得到變阻器上電流變化范圍，由歐姆定律計(jì)算R₂連入阻值的變化范圍．

解答 解：
①由電路圖知，兩電阻并聯(lián)，電流表測(cè)干路中電流，
由并聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得，通過電阻R₁的電流：
I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{10Ω}$=0.6A；
由P=UI可得R₁消耗的電功率：
P₁=U₁ I₁=6V×0.6A=3.6W；
②電阻R₁的阻值為2R₀，通過R₁的電流為I₀；
由歐姆定律可得電源電壓：U=U₂=U₁=I₀×2R₀=2I₀R₀，
由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)知，滑動(dòng)變阻器的電流變化范圍：I₀～4I₀，
由歐姆定律可得：I₀＜$\frac{U}{{R}_{2}}$＜4I₀，
即：I₀＜$\frac{2{I}_{0}{R}_{0}}{{R}_{2}}$＜4I₀，
解得：0.5R₀≤R₂≤2R₀
答：①若電源電壓為6伏，電阻R₁的阻值為10歐，通過電阻R₁的電流為0.6A，電阻R₁消耗的電功率為3.6W．
②滑動(dòng)變阻器R₂連入阻值的變化范圍為0.5R₀～2R₀．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了并聯(lián)電路電壓和電流特點(diǎn)、歐姆定律的應(yīng)用以及電功率的計(jì)算，正確識(shí)別電路是解題的關(guān)鍵．