Question

【題目】在圖甲所示的電路中，電源電壓為24V且不變．滑動(dòng)變阻器R1上標(biāo)有“100Ω 1A”字樣，電阻R2的阻值為48Ω．閉合開(kāi)關(guān)S，電路正常工作．
（1）通過(guò)電阻R2的電流是多少？
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在中點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1消耗的電功率是多少？
（3）現(xiàn)用定值電阻Rx來(lái)替換電阻R2 ， 要求選擇合適的電表量程，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，能使電流表A與A1的指針偏離零刻度線(xiàn)的角度恰好相同，如圖乙所示，且電路能正常工作．求出符合上述要求的定值電阻的阻值范圍．

Answer 1

【答案】
（1）通過(guò)電阻R2的電流I2= = =0.5A

答：通過(guò)電阻R2的電流是0.5A

（2）滑動(dòng)變阻器的滑片在中點(diǎn)時(shí)，

滑動(dòng)變阻器R1消耗的電功率P1= = =11.52W

答：滑動(dòng)變阻器R1消耗的電功率是11.52W

（3）由電路圖可知，電流表A測(cè)干路電流，電流表A1測(cè)滑動(dòng)變阻器所在支路電流，

所以IA＞IA1，當(dāng)電流表A與A1的指針偏離零刻度線(xiàn)的角度恰好相同時(shí)，

A應(yīng)取0～3安量程，A1應(yīng)取0～0.6安量程；

I2最大=IA最大﹣IA1最大=3A﹣0.6A=2.4A，

R2最小= = =10Ω；

I1最小= = =0.24A；

IA最小=5I1最小=5×0.24A=1.2A；

I2最小=IA最小﹣I1最小=1.2A﹣0.24A=0.96A；

R2最大= = =25Ω，

則用定值電阻Rx來(lái)替換電阻R2，

Rx的范圍是10Ω≤Rx≤25Ω

答：定值電阻Rx的范圍是10Ω≤Rx≤25Ω

【解析】由電路圖可知，電阻與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，電流表A測(cè)干路電流，電流表A1測(cè)滑動(dòng)變阻器所在支路電流；（1）已知電壓與電阻阻值，由歐姆定律可以求出通過(guò)電阻R2的電流；（2）求出滑片P在中點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，然后由電功率公式P= 求出滑動(dòng)變阻器消耗的功率；（3）根據(jù)兩電流表測(cè)量的電流，由歐姆定律及并聯(lián)電路的特點(diǎn)求出電阻的范圍．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，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(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)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(guò)的電流就越�。�（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），以及對(duì)電功率的計(jì)算公式的理解，了解計(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．