Question

（2013?虹口区二模）在图所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻R1的阻值为30欧，滑动变阻器R2上

（2013?虹口区二模）在图所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻R1的阻值为30欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样．闭合电键S后，电压表V的示数为9伏．求：①通过电阻R1的电流I1．②此时变阻器R2消耗的电功率P2．③现有几种定值电阻和变阻器的组合：甲（5欧、“10欧 2安”），乙（5欧、“50欧 1安”），丙（10欧、“20欧 2安”），丁（10欧、“50欧 1安”）．请选择合适的组合替换R1、R2．要求：在移动变阻器滑片P的过程中，电压表示数的变化范围为6～3伏．选择：______（请写出所有的组合，用“甲”、“乙”、“丙”、“丁”表示）

Answer 1

由电路图可知，R₁、R₂串联，电压表测R₁两端的电压．
①根据欧姆定律可得，通过电阻R₁的电流：
I₁=

U1

R1

=

9V

30Ω

=0.3A；
②∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴滑动变阻器两端的电压：
U₂=U-U₁=12V-9V=3V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴变阻器R₂消耗的电功率：
P₂=U₂I₂=U₂I₁=3V×0.3A=0.9W；
③当电压表的示数为3V时，变阻器两端的电压为9V，
根据欧姆定律可知，变阻器接入电路中的电阻为定值电阻的3倍，故甲、丙组合不可行；
当电压表的示数为6V时，
若定值电阻的阻值为5Ω，则电路中的电流为1.2A＞1A，故乙组合不可行；
若定值电阻的阻值为10Ω，则电路中的电流为0.6A＜1A，故丁组合可行．
答：①通过电阻R₁的电流为0.3A；
②此时变阻器R₂消耗的电功率为0.9W；
③丁．