Question

（2009?卢湾区二模）在图中所示的电路中，电源电压为18伏且不变，滑动变阻器R2上标有“10Ω 2A”字样．

（2009?卢湾区二模）在图中所示的电路中，电源电压为18伏且不变，滑动变阻器R2上标有“10Ω 2A”字样．闭合电键S，电流表A的示数为1.2安，电压表V的示数为6伏．求：（1）10秒内，电流通过滑动变阻器R2所做的功W2．（2）电阻R1的阻值．（3）现有三个滑动变阻器，分别为“5Ω 3A”、“20Ω 2A”和“50Ω 2A”，请从中选择一个来替换变阻器R2，要求：闭合电键后，在移动变阻器滑片P的过程中，两电表的示数分别能达到某个量程的最大值，且电路能正常工作．①应选择的滑动变阻器为______．②满足上述要求时，该滑动变阻器连入电路的阻值范围．

Answer 1

（1）W₂=U₂It=6V×1.2A×10s=72J．
（2）U₁=U-U₂=18V-6V=12V，
R₁=

U1

I

=

12V

1.2A

=10Ω．
（3）当滑动变阻器的阻值为0，只有R₁工作时，电路中的最大电流为

18V

10Ω

=1.8A，
不可能达到3A，故不满足“电表的示数分别能达到某个量程的最大值”，即不可能取0-3A的量程，只能取小量程．
当电流表示数I_最大=0.6A时
R_最小=

U

I最大

=

18V

0.6A

=30Ω，
R_滑最小=R_最小-R₁=30Ω-10Ω=20Ω
当电压表示数U_滑最大=15V时，
U_1最小=U-U_滑最大=18V-15V=3V
I_最小=

U1最小

R1

=

3V

10Ω

=0.3A
R_滑最大=

U滑最大

I最小

=

15V

0.3A

=50Ω
滑动变阻器连入电路的阻值范围是20Ω～50Ω．
所以选择“50Ω  2A”的滑动变阻器．
答：（1）10秒内，电流通过滑动变阻器R₂所做的功W₂为72J．
（2）电阻R₁的阻值是10Ω．
（3）①“50Ω  2A”；②滑动变阻器连入电路的阻值范围是20Ω～50Ω．