Question

9．如圖所示，電源電壓為6V且保持不變，電阻R₀的阻值為20Ω，變阻器R₂上標(biāo)有“50Ω 1A”的字樣，電流表所用量程為0～0.6A．
（1）當(dāng)S、S₁閉合、S₂斷開(kāi)，R₁的滑片P₁移到b端時(shí)，電壓表示數(shù)為2V，電流表示數(shù)為0.2A，求R₁的最大阻值．
（2）當(dāng)S、S₁、S₂都閉合，R₁的滑片P₁移到a端時(shí)，在保證各元件安全的條件下，求R₂的最大電功率．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)S、S₁閉合、S₂斷開(kāi)，R₀與R₁串聯(lián)，R₁的滑片P₁移到B端時(shí)，R₁連入阻值最大，電壓表測(cè)R₁兩端電壓，電流表測(cè)電路中電流，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算R₁的最大阻值；
（2）當(dāng)S、S₁、S₂都閉合，R₁的滑片P₁移到a端時(shí)，R₂與R₀并聯(lián)，由電流表量程和R₂的規(guī)格確定R₂的最大電流，由P=UI計(jì)算R₂的最大電功率．

解答 解：
（1）由電路圖知，當(dāng)S、S₁閉合、S₂斷開(kāi)，R₁的滑片P₁移到b端時(shí)，R₀與R₁的最大阻值串聯(lián)，電壓表測(cè)R₁兩端電壓，電流表測(cè)電路中電流，
串聯(lián)電路中電流處處相等，即I₁=0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁的最大阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
（2）由電路圖知，當(dāng)S、S₁、S₂都閉合，R₁的滑片P₁移到a端時(shí)，R₂與R₀并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，
由并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)知：U=U₀=U₂=6V，
由題知，電流表量程0～0.6A，R₂的允許通過(guò)最大電流為1A，
根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知干路的最大電流為0.6A，
所以通過(guò)R₂的最大電流為：I_2大=I_總大-I₀=I_總大-$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=0.6A-$\frac{6V}{20Ω}$=0.3A，
所以R₂的最大電功率：P_2最大=UI_2大=6V×0.3A=1.8W．
答：（1）R₁的最大阻值為10Ω．
（2）當(dāng)S、S₁、S₂都閉合，R₁的滑片P₁移到a端時(shí)，在保證各元件安全的條件下，R₂的最大電功率1.8W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)和并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律公式及電功率公式的應(yīng)用，根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)和電表量程確定R₂的最大電流是關(guān)鍵．