Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓保持不變，定值電阻R1=20Ω，R2=10Ω，R是滑動(dòng)變阻器。當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移動(dòng)到最右端，開(kāi)關(guān)S1閉合，開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A；當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移動(dòng)到中點(diǎn)時(shí)，開(kāi)關(guān)S1閉合S2斷開(kāi)時(shí)，電壓表的示數(shù)為U1，保持滑動(dòng)變阻器滑片P位置不變，開(kāi)關(guān)S2閉合S1斷開(kāi)時(shí)，電壓表的示數(shù)為U2，且U1：U2=2：3，求：

（1）電源電壓_____；

（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值______；

（3）要使整個(gè)電路消耗的電功率為最小，請(qǐng)寫(xiě)出：開(kāi)關(guān)S1、S2的開(kāi)閉狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器滑片P移動(dòng)到的位置，并計(jì)算出最小電功率是多少_____？

Answer 1

【答案】 6V 20Ω 0.9W

【解析】（1）由圖知，滑片P移動(dòng)到最右端，開(kāi)關(guān)S1閉合，開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)時(shí)，電路中只有R1連入電路中，電流表測(cè)電路中電流，由歐姆定律可得，電源電壓：U＝IR1＝0.3A×20Ω＝6V；（2）由圖知，當(dāng)滑片P移動(dòng)到中點(diǎn)時(shí)，開(kāi)關(guān)S1閉合S2斷開(kāi)時(shí)，R與R1串聯(lián)，電壓表測(cè)變阻器兩端電壓，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得電壓表示數(shù)：U1＝I′×R＝×R，滑片P位置不變，開(kāi)關(guān)S2閉合S1斷開(kāi)時(shí)，R與R2串聯(lián)，電壓表仍測(cè)變阻器兩端電壓，電壓表示數(shù)：U2＝I′×R＝×R，由題知，U1：U2＝2：3，即：（×R）：（×R）＝2：3，所以：，解得：R＝20Ω；（3）因?yàn)?/span>R1＞R2，根據(jù)串聯(lián)和并聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)可知，當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)，且滑片在左端時(shí)電路的總電阻最大，電源電壓一定，由P＝可知，此時(shí)電路的總功率最小，Pmin＝＝0.9W。