Question

如圖甲所示，電阻R₁=15Ω，R₂=3Ω，當(dāng)閉合開關(guān)S₁、S₃，滑片P在b端時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，電壓表示數(shù)為3.6V．求：
（1）滑動(dòng)變阻器R₃的最大值和電源電壓；
（2）當(dāng)同時(shí)閉合開關(guān)S₁、S₂、S₃，且移動(dòng)滑片P到a端時(shí)，電路消耗的總功率．（寫出必要的公式和過程）

Answer 1

解：（1）∵I=，
∴滑動(dòng)變阻器R₃的最大值：R₃===12Ω；
電源電壓：U=I（R₂+R₃）=0.3A×（3Ω+12Ω）=4.5V；
（2）∵=+，
∴R_總′===2.5Ω，
干路電流：I′===1.8A，
則電路消耗的總功率：P=UI′=4.5V×1.8A=8.1W．
答：（1）滑動(dòng)變阻器R₃的最大值和電源電壓分別為12Ω和4.5V；
（2）當(dāng)同時(shí)閉合開關(guān)S₁、S₂、S₃，且移動(dòng)滑片P到a端時(shí)，電路消耗的總功率為8.1W．
分析：（1）當(dāng)閉合開關(guān)S₁、S₃時(shí)，R₂、R₃串聯(lián)，電流表測(cè)量電路電流，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端電壓；直接根據(jù)歐姆定律的變形公式即可求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值和電源電壓；
（2）當(dāng)同時(shí)閉合開關(guān)S₁、S₂、S₃，且移動(dòng)滑片P到a端時(shí)，R₁、R₂并聯(lián)；先求出電路中的總電阻，再根據(jù)歐姆定律求出并聯(lián)電路中的電流，最后根據(jù)P=UI即可求出電路消耗的總功率．
點(diǎn)評(píng)：本題考查電阻、電流、電壓以及功率的計(jì)算，難點(diǎn)是明白開關(guān)斷開與閉合時(shí)電路的連接情況，還要知道串、并聯(lián)電路電流、電壓和電阻的規(guī)律．