如图所示电路中,电源电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2是一个定值电阻,开关S闭合后,当滑动变阻器的滑片P在变阻器的两端a、b之间滑动的过程中,电压表的最大示数为4V,电流表的示数变化范围是0.4A~1.2A,则P从a端滑动到b端的过程中,电阻R2的电功率变化范围是________W至________W.
网友回答
0.8 7.2
解析分析:(1)当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,R1、R2串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,电路中的电阻最大,根据欧姆定律可知电路中的电流最小,根据串联电路的分压特点可知电压表的示数最大,根据串联电路的电压特点个欧姆定律表示出电源的电压;(2)当滑片位于b端时,电路为R2的简单电路,此时电路中的电流最大,根据欧姆定律表示出电源的电压,因电源的电压不变建立等式即可求出R2的阻值;再根据P=I2R求出电阻R2的电功率变化范围.
解答:(1)当滑片位于a端时,R1、R2串联,电路中的电流最小即I=0.4A,电压表的示数最大U1=4V,则电源的电压U=U1+IR2=4V+0.4×R2;(2)当滑片位于b端时,电路为R2的简单电路,此时电路中的电流最大,即I′=1.2A,则电源的电压U=I′R2=1.2A×R2;∵电源的电压不变,∴4V+0.4×R2=1.2A×R2,解得:R2=5Ω,电阻R2消耗的最大电功率:P2max=(I′)2R2=(1.2A)2×5Ω=7.2W,电阻R2消耗的最小电功率:P2min=I2R2=(0.4A)2×5Ω=0.8W,故电阻R2的电功率变化范围是0.8~7.2W.故