Question

（2009?浦東新區(qū)二模）在如圖所示的電路中，電源電壓6伏保持不變，滑動變阻器R₂上標(biāo)有“50Ω 1A”字樣，電流表和電壓表的大量程均已損壞．閉合電鍵后，當(dāng)電壓表V的示數(shù)為1.6伏時，電流表A的示數(shù)為0.20安．求：
（1）電阻R₁的阻值．
（2）不移動滑片，通電10秒鐘電阻R₁消耗的電能．
（3）在保護(hù)電路的情況下，R₁可以達(dá)到的最大電功率．

Answer 1

分析：（1）電阻R₁和滑動變阻器R₂串聯(lián)在電路中，電壓表測電阻R₁的電壓，電流表測電路電流，由歐姆定律可求出電阻R₁的阻值．
（2）根據(jù)W=I²Rt可求出R₁消耗的電能．
（3）根據(jù)電流表與電壓表的量程求出R₁的最大電壓，由P=

U2

R

可求出電阻R₁的功率．

解答：解：（1）由歐姆定律得：R₁=

U1

I1

=

1.6V

0.2A

=8Ω．
（2）W₁=I₁²R₁t=（0.2A）²×8Ω×1s=3.2J．
（3）若電流表A表示數(shù)為0.6A，則U₁=IR₁=0.6A×8Ω=4.8V．
所以電流表不可能達(dá)到滿刻度，
若電壓表V表示數(shù)U₁=3V，電路電流I₁=

U1

R1

=

3V

8Ω

≈0.375A，
所以當(dāng)R₁功率最大時，U_1大=3V，I_1大=0.375A，
P_1大=U_1大I_1大=3V×0.375A=1.125W．
答：（1）電阻R₁的阻值是8Ω．
（2）不移動滑片，通電10秒鐘電阻R₁消耗的電能是3.2J．
（3）在保護(hù)電路的情況下，R₁可以達(dá)到的最大電功率是1.125W．

點(diǎn)評：學(xué)生要牢固掌握歐姆定律，并能結(jié)合串聯(lián)電路的特點(diǎn)靈活運(yùn)用歐姆定律及功的公式計(jì)算有關(guān)物理量；判斷電阻R₁最大功率時，流過電阻的電流及電阻兩端的電壓是本題的難點(diǎn)．