Question

【題目】如圖所示，電源的電壓U=15V恒定不變，定值電阻R1=10Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為20Ω。

（1）滑片P在什么位置時，電壓表的示數最大？最大值是多少？

（2）滑片P在什么位置時，電流表的示數最大？最大值是多少？

（3）滑片P由a向b滑動的過程中，R1上消耗的功率的變化范圍是多少？

Answer 1

【答案】（1）b端 （2） 10V （3）a端 （4）1.5A （5）22.5W～2.5W．

【解析】

由圖知：定值電阻和滑動變阻器組成串聯電路，電壓表測量滑動變阻器兩端電壓，電流表測量電路電流．

（1）要使電壓表示數最大，也就是滑動變阻器兩端電壓最大，需要滑動變阻器接入電路電阻最大，即滑片在b端，此時滑動變阻器接入電路電阻為R2＝20Ω，電路電流為I1＝＝0.5A，∴電壓表示數為U最大＝I1R最大＝0.5A×20Ω＝10V；（2）要使電流表示數最大，也就是電路電阻最小，需要滑動變阻器接入電路電阻最小，即滑片在a端，此時滑動變阻器被短路．電路電流為I2＝＝1.5A；（3）滑片在a端時，電阻R1消耗的功率為P2＝I22R1＝（1.5A）2×10Ω＝22.5W，滑片在b端，電阻R1消耗的功率為P1＝I12R1＝（0.5A）2×10Ω＝2.5W．

答：（1）滑片P在b端時，電壓表的示數最大，最大值是10V；（2）滑片P在a端時，電流表的示數最大，最大值是1.5A；（3）滑片P由a向b滑動的過程中，R1上消耗的功率的變化范圍是22.5W～2.5W．