(2012•厦门)如图所示,滑动变阻器的最大阻值是20Ω,当滑片P移到到最右端B时,闭合开关,电压表示数为2V,电流表示

(2012•厦门)如图所示,滑动变阻器的最大阻值是20Ω,当滑片P移到到最右端B时,闭合开关,电压表示数为2V,电流表示数为0.2A,电源电压保持恒定,求:
(1)R的阻值;
(2)电源的电压;
(3)滑片P移动过程中,R消耗的最大功率.
dearliuyu 1年前 已收到1个回答 举报

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解题思路:从图可知,当滑片P移到到最右端B时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,电阻R和滑动变阻器串联,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表测量的是电阻R两端的电压.
(1)知道电路中的电流和定值电阻R两端的电压,可利用公式R=[U/I]计算出R的阻值.
(2)已经计算出电阻R的阻值,又知道滑动变阻器的最大阻值,利用串联电路电阻的特点计算出此时电路中的总电阻,又知道此时电路中的电流,再利用公式U=IR计算出电源电压.
(3)电阻R的阻值不变,由公式P=
U2
R
可知,要想计算出R消耗的最大功率,电阻R两端的电压必需达到最大,判断出此时滑动变阻器连入电路中电阻,再利用公式P=
U2
R
计算出R消耗的最大功率.

从图可知,当滑片P移到到最右端B时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,电阻R和滑动变阻器串联,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表测量的是电阻R两端的电压.如图所示:

(1)∵UR=2V,I=0.2A,
∴电阻R的阻值为:R=
UR
I=[2V/0.2A]=10Ω.
(2)∵RAB=20Ω,
∴此时电路中的总电阻为:R=R+RAB=10Ω+20Ω=30Ω,
而I=0.2A,
∴电源电压为:U=IR=0.2A×30Ω=6V.
(3)电阻R的阻值不变,由公式P=
U2
R可知,要想计算出R消耗的最大功率,电阻R两端的电压必需达到最大,
当滑动变阻器连入电路中的电阻为0Ω时,即电路中只有电阻R,(如图所示)此时电阻R两端的电压为电源电压,达到最大.

∴滑片P移动过程中,R消耗的最大功率为:P=
U2
R=
(6V)2
10Ω=3.6W.
答:(1)R的阻值为10Ω.
(2)电源的电压为6V.
(3)滑片P移动过程中,R消耗的最大功率为3.6W.

点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;电阻的串联;电功率的计算.

考点点评: 本意考查了电阻的计算、电源电压和电阻消耗功率的计算;熟练掌握串联电路的特点、欧姆定律、功率公式是正确解题的关键.难的是根据公式P=U2R判断出电阻R什么时候消耗的功率最大.

1年前

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