Question

如圖所示電路，P為滑動變阻器R₃上的滑動端．已知：R₁=2Ω，R₂=6Ω，燈L上標(biāo)有“3V，1.5W”的字樣，電源內(nèi)阻r=1Ω，當(dāng)P滑至R₃的最右端B點時，安培表讀數(shù)為I_A1=1A，燈L恰好正常發(fā)光．（設(shè)：安培表為理想電表．）
求：（1）當(dāng)P滑至R₃的最左端A點時，安培表的讀數(shù)I_A2=？
（2）當(dāng)滑動變阻器的A_P段電阻R_x為多大時，變阻器R₃上消耗的功率最大？最大值為多少？

Answer 1

分析：（1）由閉合電路歐姆定律可以求得電動勢；當(dāng)P移到最左端時，R₁直接接到電源上，根據(jù)閉合電路歐姆定律即可求解電流；
（2）先求出電路中的電流，表示出變阻器R₃上消耗的功率的表達(dá)式，用數(shù)學(xué)方法求解．

解答：解：（1）由閉合電路歐姆定律得：
E=U_L+IR₁+Ir=3+1×2+1×1=6V
當(dāng)P移到最左端時，I=

E

r+R1

=

6

1+2

=2A
（2）根據(jù)題意可知：
R_L=

32

1.5

=6Ω，
R_L3=

R3RL

R3+RL

=

6R3

R3+6

，
I=

E

r+R1+RL3

，
將已知量代入，
化簡得，I=

6(6+R3)

9R3 +18

，
又有U₃=IR_L3=

4R3

R3+2

，
所以P₃=

U 2 3

R3

=

16R3

R 2 3 +4R3+4

=

16

R3+ R3 4 +4

可算得，當(dāng)R₃=2Ω時變阻器R₃上消耗的功率最大，且最大值為2W．
答：（1）當(dāng)P移到最左端時，電流表的示數(shù)為2A；
（2）當(dāng)滑動阻器的Pb段電阻為2Ω時，變阻器R₃上消耗的功率最大，最大值為2W．

點評：分析電路時可先對電路進(jìn)行簡化處理，如把電流表當(dāng)作導(dǎo)線，這是因為電流表的內(nèi)阻很�。话央妷罕懋�(dāng)作開路，這是因為電壓表的內(nèi)阻很大．對于電路的分析，我們一定要熟練掌握應(yīng)用電流法去分析．