如圖所示的電路中，電源電壓恆為6V，R1=6Ω，R2=20Ω，滑動變阻器R3的最大阻值為10Ω，當電路發生變化...

問題詳情：

如圖所示的電路中，電源電壓恆為6V，R1=6Ω，R2=20Ω，滑動變阻器R3的最大阻值為10Ω，當電路發生變化時，各電錶保持完好且不超過量程．

求：

（1）閉合三個開關，電壓表示數不為0，電流表A1示數為0.5A時，幹路電流是多少？

（2）閉合S、S1，斷開S2，電壓表示數不為0．當R3的阻值為多大時R3消耗的電功率最大？最大電功率是多少？

【回答】

【分析】（1）閉合三個開關，R1與R2並聯後與R3串聯，電流表測幹路電流，根據並聯電路的電壓特點和歐姆定律求出並聯電路兩端電壓，再根據歐姆定律求出通過R2的電流，利用並聯電路的電流特點求出電流表的示數；

（2）閉合S、S1，斷開S2時，R1與R3串聯，根據歐姆定律表示出電路中的電流，根據P=I2R表示出R3消耗的電功率，利用數學變形判斷出R3消耗的電功率最大時的阻值，進一步求出其大小．

【解答】解：（1）閉合三個開關，R1與R2並聯後與R3串聯，電流表測幹路電流，

因並聯電路中各支路兩端的電壓相等，

所以，由I=可得，並聯部分兩端的電壓：

U並=I1R1=0.5A×6Ω=3V，

此時通過R2的電流：

I2===0.15A，

因並聯電路中幹路電流等於各支路電流之和，

所以，幹路電流表的示數：

I=I1+I2=0.5A+0.15A=0.65A；

（2）閉合S、S1，斷開S2時，R1與R3串聯，

因串聯電路中總電阻等於各分電阻之和，

所以電路中的電流：

I′=，

R3消耗的電功率：

P3=（I′）2R3=（）2R3====，

當R3=R1=6Ω時，R3消耗的電功率最大，則

P3大===1.5W．

答：（1）閉合三個開關，電流表A1示數為0.5A時，幹路電流是0.65A；

（2）閉合S、S1，斷開S2，當R3的阻值為6Ω時R3消耗的電功率最大，最大電功率是1.5W．

【點評】本題考查了串並聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，會判斷滑動變阻器消耗電功率的最大值是關鍵．

知識點：電功率

題型：計算題