Question

【题目】如图，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，R1=10Ω，滑动变阻器R3标有“20Ω 0．5A”字样。只闭合开关S1，电流表的示数为0．9A；再闭合开关S2、S3，电流表的示数变为1．5A，求：

（1）电源电压；

（2）开关S1、S2、S3都闭合时，R2在10s内产生的热量；

（3）只闭合开关S3，移动变阻器滑片时，R1的电功率变化范围。

Answer 1

【答案】（1）9V （2）54J （3）0．9W~2．5W

【解析】试题分析：（1）由图示可知，只闭合开关S1，此时只有电阻R1连入电路，电流表示数为0．9A，所以可得电源电压U=I1R1=0．9A×10Ω=9V；（2）当开关S1、S2、S3都闭合时，变阻器被短路，电阻R1和R2并联，电流表测的是流过两个电阻的总电流，并联时流过电阻R1的电流不变仍为0．9A，所以可知流过电阻R2的电流为I2=1．5A-0．9A=0．6A，R2在10s内产生的热量为W=UIt=9V×0．6A×10s=54J；（3）只闭合开关S3，此时变阻器与电阻R1串联，当通过的电流为最大值0．5A时，R1消耗的功率最大为P1=（0．5A）2×10Ω=2．5W；当滑动变阻器的阻值为最大值20Ω时，电路中的电流为0．3A，此时R1消耗的功率最小为P2=（0．3A）2×10Ω=0．9W；所以R1的电功率变化范围是0．9W~2．5W。