9.如圖所示電路,電源電壓恒定,滑動變阻器R1的最大阻值為20Ω.當(dāng)S1、S2均閉合且滑片P滑到滑動變阻器的最右端時,電流表A1、A2的示數(shù)分別為1A和0.2A;當(dāng)S1、S2均斷開且滑片P置于滑動變阻器的中點時,電流表A1的示數(shù)為0.8A,可知電阻R的阻值為80Ω,整個電路消耗的最大電功率為38.4W.

分析 (1)當(dāng)S1、S2均閉合且滑片P滑到滑動變阻器的最右端時,R與R1的最大阻值并聯(lián),電流表A1測干路電流,電流表A2測R支路的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過R1的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出電源的電壓,再根據(jù)歐姆定律求出電阻R的阻值;
(2)當(dāng)S1、S2均斷開且滑片P置于滑動變阻器的中點時,$\frac{1}{2}$R1與R2串聯(lián),電流表A1測電路中的電流,根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出R2的阻值,比較R與R2的阻值,兩者電阻中較小的與R1并聯(lián)時電路中的總電阻最小,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出整個電路消耗的最大電功率.

解答 解:(1)當(dāng)S1、S2均閉合且滑片P滑到滑動變阻器的最右端時,R與R1的最大阻值并聯(lián),電流表A1測干路電流,電流表A2測R支路的電流,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,通過R1的電流:
I1=I-IR=1A-0.2A=0.8A,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,由I=$\frac{U}{R}$可得,電源的電壓:
U=I1R1=0.8A×20Ω=16V,
則電阻R的阻值:
R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{16V}{0.2A}$=80Ω;
(2)當(dāng)S1、S2均斷開且滑片P置于滑動變阻器的中點時,$\frac{1}{2}$R1與R2串聯(lián),電流表A1測電路中的電流,
電路中的總電阻:
R=$\frac{U}{I′}$=$\frac{16V}{0.8A}$=20Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,R2的阻值:
R2=R-$\frac{1}{2}$R1=20Ω-$\frac{1}{2}$×20Ω=10Ω,
當(dāng)S1、S2均閉合且滑片P滑到滑動變阻器的最左端時,R1與R2的最大阻值并聯(lián),電路中的總電阻最小,電路的總功率最大,
則整個電路消耗的最大電功率:
P=P1+P2=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$+$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{(16V)^{2}}{20Ω}$+$\frac{(16V)^{2}}{10Ω}$=38.4W.
故答案為:80;38.4.

點評 本題考查了串并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用,分清電路的連接方式是關(guān)鍵,難點是電路消耗最大總功率的判斷.

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表二
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