Question

如圖是某電器設(shè)備內(nèi)的一部分電路，電源電壓恒為12 V，R₁為定值電阻，R₂為標(biāo)有“100 Ω　0.5 A”字樣的滑動(dòng)變阻器．R₃為標(biāo)有“3 V　0.9 W”字樣的定值電阻．

(1)當(dāng)閉合S、S₁、S₂時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3 A，求R₁的阻值及這種情況下整個(gè)電路可能消耗的最小功率．

(2)當(dāng)閉合S，斷開S₁、S₂時(shí)，為保證整個(gè)電路安全，求滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍．

Answer 1

答案：
解析：

分析：(1)當(dāng)閉合S、S1、S2時(shí)，R1、R2并聯(lián)，根據(jù)歐姆定律求出R1的阻值，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大時(shí)整個(gè)電路消耗的最小功率，根據(jù)P＝UI求出R1消耗的電功率，根據(jù)P＝求出R2消耗的電功率，進(jìn)一步求出整個(gè)電路可能消耗的最小功率． 　　(2)根據(jù)I＝求出R3允許通過的電流，然后結(jié)合滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流確定串聯(lián)電流的最大電流，根據(jù)歐姆定律求出R3的阻值，根據(jù)歐姆定律求出電路的最小電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)求出求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值，進(jìn)一步得出滑動(dòng)變阻器接入電路的組織范圍． 　　解答：解：(1)當(dāng)閉合S、S1、S2時(shí)，R1、R2并聯(lián)，電流表測(cè)R1支路的電流， 　　R1的阻值：R1＝＝＝40 Ω， 　　當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大時(shí)整個(gè)電路消耗的最小功率， 　　R1消耗的電功率P1＝UI1＝12 V×0.3 A＝3.6 W， 　　R2消耗的最小為P2＝＝＝1.44 W， 　　電路的總功率P＝P1＋P3＝3.6 W＋1.44 W＝5.04 W； 　　(2)當(dāng)閉合S，斷開S1、S2時(shí)， 　　R3允許通過的最大電流I＝＝＝0.3 A，R2允許通過的最大電流為0.5 A， 　　所以為保證整個(gè)電路安全，電路中的電流為0.3 A， 　　R3＝＝＝10 Ω， 　　電路的最小電阻，R總＝＝＝40 Ω， 　　滑動(dòng)變阻器接入的最小阻值相等時(shí)， 　　R2＝R總－R3＝40 Ω－10 Ω＝30 Ω， 　　所以滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍30 Ω～100 Ω． 　　答：(1)R1的阻值為40 Ω，整個(gè)電路可能消耗的最小功率為5.04 W； 　　(2)當(dāng)閉合S，斷開S1、S2時(shí)，為保證整個(gè)電路安全，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍為30 Ω～100 Ω． 　　點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是開關(guān)斷開、閉合時(shí)電路串并聯(lián)的辨別和電路允許通過的最大電流的判斷．

提示：

考點(diǎn)：電功率的計(jì)算；并聯(lián)電路的電流規(guī)律；歐姆定律的應(yīng)用；電阻的串聯(lián)．