在如图所示的电路中，电源电压为3伏保持不变，滑动变阻器R2标有“20欧2安”字样。只闭合开关S1，电流表示数为...

问题详情：

在如图所示的电路中，电源电压为3伏保持不变，滑动变阻器R2标有“20欧 2安”字样。只闭合开关S1，电流表示数为0.3安。

①求电阻R1的阻值；

②求通电10秒钟，电流通过电阻R1所做的功W；

③闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，使R1和R2消耗的总功率最小，求此最小总功率P最小。

【回答】

①电阻R1的阻值为10Ω；

②通电10秒钟，电流通过电阻R1所做的功W为9J；

③闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，使R1和R2消耗的总功率最小，此最小总功率P最小为1.35W。

【分析】（1）分析电路的连接，根据欧姆定律求电阻R1的阻值；

（2）根据W＝UIt算出通电10秒钟，电流通过电阻R1所做的功；

（3）闭合开关S2，两电阻并联，要使R1和R2消耗的总功率最小，必须电路中电流最小，即电路中总电阻最大，即滑动变阻器滑片P移至最右端，求出此时通过滑动变阻器的电流，然后计算电路的最小总功率。

【解答】解：

①只闭合开关S1，电路为只有R1的简单电路，电阻R1的阻值为：

R1＝＝＝10Ω；

②通电10秒钟，电流通过电阻R1所做的功为：

W＝UI1t＝3V×0.3A×10s＝9J；

③闭合开关S2，R1R2并联，要使R1和R2消耗的总功率最小，即电路中总电阻最大，即滑动变阻器滑片P移至最右端，通过R2的最小电流为：

I2＝＝＝0.15A；

电路中最小电流I＝I1+I2＝0.3A+0.15A＝0.45A；

则最小总功率P最小＝UI＝3V×0.45A＝1.35W。

【点评】本题考查了欧姆定律、电功、电功率公式的灵活运用，并联电路的电流、电压规律的应用等，熟知相关规律和公式，会电路的连接是关键，总体难度不大。

知识点：电功率

题型：计算题