如图所示,电源电压为20V恒定不变,R1=5Ω,当S1闭合,S2、、S3断开,滑动变阻器的滑片P在最左端时,A的示数为1A;当S1、S2、S3都闭合,滑片P移动到距离

发布时间:2020-07-29 10:26:48

如图所示,电源电压为20V恒定不变,R1=5Ω,当S1闭合,S2、、S3断开,滑动变阻器的滑片P在最左端时,A的示数为1A;当S1、S2、S3都闭合,滑片P移动到距离最右端2/3时,电流表A的示数为6A,求:
(1)滑动变阻器的最大阻值.
(2)R2的阻值.
(3)当S1闭合,S2、S3断开,滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω时,R1消耗的电功率是多少?

网友回答

解:(1)当S1闭合,S2、、S3断开时,
电路中的电流I=1A,电阻R1和最大阻值的滑动变阻器R串联,
电路的总电阻:
R总===20Ω
滑动变阻器的最大阻值:
R=R总-R1=20Ω-5Ω=15Ω.
(2)当S1、S2、S3都闭合时,
电路中的电流I′=6A,滑动变阻器接入电路的电阻R′=R=10Ω,
电阻R2和此时的滑动变阻器R′并联;
通过滑动变阻器的电流:
IR′===2A
通过电阻R2的电流:
I2=I′-IR′=6A-2A=4A
电阻R2的阻值:
R2===5Ω.
(3)当S1闭合,S2、S3断开时,
R″=5Ω,电阻R1和滑动变阻器R″串联,
电路的总电阻:
R总″=R1+R″=5Ω+5Ω=10Ω
电路中的电流:
I″===2A
R1消耗的电功率:
P=I″2R1=(2V)2×5Ω=20W.
答:(1)滑动变阻器的最大阻值为15Ω;(2)R2的阻值为5Ω;(3)R1消耗的电功率为20W.
解析分析:(1)当S1闭合,S2、S3断开时,电阻R1和最大阻值的滑动变阻器R串联;根据欧姆定律求出总电阻,根据串联电路电阻规律求出滑动变阻器的最大阻值.(2)当S1、S2、S3都闭合时,电阻R2和此时的滑动变阻器R′并联;根据欧姆定律求出通过滑动变阻器的电流,根据并联电路电流的特点求出通过电阻R2的电流,再根据欧姆定律求出R2的阻值.(3)当S1闭合,S2、S3断开时,电阻R1和滑动变阻器R″串联;根据串联电路电阻规律求出总电阻,根据欧姆定律求出电路中电流,最后根据P=I2R求出R1消耗的电功率.

点评:本题考查了串并联电路电压、电流、电阻规律和欧姆定律的应用,以及电功率公式的计算,分清开关通断时电路中用电器的状态是解决本题的关键.
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