Question

11．如圖所示電路中，電源電壓保持不變，定值電阻R₁的阻值為10Ω，滑動(dòng)變阻器R₂的最大電阻為20Ω．閉合開關(guān)，當(dāng)變阻器滑片P位于中點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器R₂消耗的功率為0.9W．求：
（1）電源電壓；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)過程中，電流表示數(shù)的變化范圍．

Answer 1

分析 （1）由圖知，R₁與滑動(dòng)變阻器R₂串聯(lián)，由P=I²R計(jì)算P在中點(diǎn)時(shí)電路中電流，由I=$\frac{U}{R}$計(jì)算電源電壓；
（2）分別計(jì)算滑片P在左端和右端時(shí)電路中電流即可得到電流表示數(shù)變化范圍．

解答 解：
（1）由電路圖可知，R₁與滑動(dòng)變阻器R₂串聯(lián)，
串聯(lián)電路中電流處處相等，由P=I²R可得，P在中點(diǎn)時(shí)電路中電流，
I=I₂=$\sqrt{\frac{{P}_{2}}{{\frac{1}{2}R}_{2}}}$=$\sqrt{\frac{0.9W}{\frac{1}{2}×20Ω}}$=0.3A，
由串聯(lián)電路特點(diǎn)和I=$\frac{U}{R}$可得，
電源電壓：U=I（R₁+R₂）=0.3A×（10Ω+$\frac{1}{2}$×20Ω）=6V；
（2）當(dāng)滑片P在最左端時(shí)，只有R₁連入電路中，此時(shí)電路中電流最大，
I_最大=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{10Ω}$=0.6A，
當(dāng)滑片P在最右端時(shí)，R₁與R₂的最大值串聯(lián)，此時(shí)電路中電流最小，
I_最小=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{10Ω+20Ω}$=0.2A．
所以電流表的變化范圍是：0.2A～0.6A．
答：（1）電源電壓為6V；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)過程中，電流表示數(shù)的變化范圍為0.2A～0.6A．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用以及電功率公式的應(yīng)用，正確分析電路，靈活運(yùn)用公式即可解題．