Question

【題目】在圖（a）所示的電路中，電源電壓為4伏且不變．
（1）將定值電阻R1接入M、N接線柱，閉合電鍵S后電流表A的示數如圖（b）所示， （a）求電阻R1阻值；
（b）求電阻R1的電功率P1
（2）現將標有“10Ω1A”字樣的滑動變阻器R2與R1以兩種不同的連接方式接入M、N接線柱，閉合電鍵S，移動滑動變阻器R2的滑片，求兩種不同的連接方式電路消耗總功率的最大比值．

Answer 1

【答案】
（1）解：（a）圖（b）中，將定值電阻R1接入M、N接線柱，閉合電鍵S后電流表A的示數如圖（b）所示，因電流表使用小量程，分度值為0.02A，示數I=0.4A，根據歐姆定律R1= =10Ω；

（b）電阻R1的電功率P1=UI=4V×0.4A=1.6W

（2）解：R2與R1并聯時，根據并聯電阻小于其中任一電阻，根據P= ，此時電路有最大功率；

因電流表測干路電流，所以電路中允許通過的最大電流為I并=0.6A，所以并聯時電路消耗的最大總功率

P并=I并×U=0.6A×4V=2.4W；

當R1與R2串聯時，根據串聯的電阻大于其中任一電阻，由P= ，此時電路有最小功率，當串聯的電阻最大，即變阻器連入電路的電阻為10Ω時，串聯的最大電阻R串大=10Ω+10Ω=20Ω，

電路消耗的總功率最小，P串= =0.8W；

所以，滑動變阻器R2與R1以兩種不同的連接方式電路消耗總功率的最大比值 =

【解析】（1）（a）根據電流表小量程讀數，根據歐姆定律求R1的阻值； （b）根據P=UI求R1的電功率P1；（2）判斷兩電阻的連接方式，求兩種不同的連接方式電路消耗總功率的最大比值，應分別求出電路消耗的最大功率和最小功率，由P= ，根據并聯、并聯電路電阻的規律，判斷電路總功率最大、最小的電路連接方式，結合電流表的量程，由P=UI求出最大功率，由P= 求出最小功率，從而求出總功率的最大比值．
【考點精析】通過靈活運用歐姆定律及其應用和電阻的串聯，掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；電阻的串聯有以下幾個特點：（指R1，R2串聯） 1、電流：I=I1=I2（串聯電路中各處的電流相等） 2、電壓：U=U1+U2（總電壓等于各處電壓之和） 3、 電阻：R=R1+R2（總電阻等于各電阻之和）如果n個阻值相同的電阻串聯，則有R總=nR 4、分壓作用：U1:U2=R1:R2即可以解答此題．