《2026年河北中考必备卷物理》

20. （6分）如图18所示，电源电压为18V，R₀为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”。闭合开关S，移动滑片，当滑片移至滑动变阻器中点时，电流表的示数为0.36A，电压表的示数为3.6V。求：
（1）R₀的阻值。
（2）滑动变阻器的最大阻值。
（3）在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为P₁；将电压表改接在R两端，电路消耗的最小功率为P₂，求P₁：P₂。

答案： 20.解:
(1)根据欧姆定律可得:$R_0=\frac{U_0}{I}=\frac{3.6V}{0.36A}=10\Omega$
(2)当滑动变阻器移至中点时
$U_P=U - U_0 = 18V - 3.6V = 14.4V$
$R_P=\frac{U_P}{I}=\frac{14.4V}{0.36A}=40\Omega$
则滑动变阻器的最大阻值$R = 2R_P = 80\Omega$
(3)当电路中最大电流$I_{max}=0.6A$时，电路消耗的功率最大为
$P_1 = UI = 18V×0.6A = 10.8W$
当电压表改接在R两端时，且电压表示数为15V时，$R_0$两端电压最小
即$U_0 = U - U_V = 18V - 15V = 3V$
电路中最小电流$I=\frac{U_0}{R}=\frac{3V}{10\Omega}=0.3A$
所以电路消耗的最小功率
$P_2 = UI = 18V×0.3A = 5.4W$
则$P_1:P_2 = 10.8W:5.4W = 2:1$