Question

在如图所示电路中，电源电压不变．滑动变阻器R₂上标有“50欧  3安”字样，当S闭合、S₁断开，滑动变阻器的滑片P在最右端位置时，电流表A的示数为0.2安；闭合电键S₁后，电流表A的示数变化了0.5安．求：
（1）电源电压；
（2）R₁的电阻值；
（3）通电60秒钟，电流通过R₁所消耗的电能；
（4）在移动滑片P的过程中，某同学发现两电流表的指针偏转快慢相同，在不超过电表量程的条件下，求R₂消耗的最大功率？

Answer

当S闭合、S1断开，电路为滑动变阻器最大阻值的简单电路，电流表A测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源电压；根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R1的电阻值；根据W=UIt求出通电60秒钟电流通过R1所消耗的电能；
在移动滑片P的过程中，根据两电流表的指针偏转快慢相同确定两电流表的量程，再根据不超过电表量程确定两电表的示数，最后根据P=UI求出R2消耗的最大功率．
【解析】
（1）电源电压为U=U2=I2R2=0.2A×50Ω=10V；
（2）R1的电阻值为R1===20Ω；
（3）通电60秒钟电流通过R1所消耗的电能为W1=U1It=10V×0.5A×60s=300J；
（4）A1表选0～0.6A，A表选0～3A时A1表满刻度0.6A，则A表1.1A 不能满足指针快慢相同；
所以A1表、A表只能选0～3A满足指针快慢相同条件，
当A表满刻度时I2′=I-I1=2.5A，
P2=U I2′=10V×2.5A=25W．
答：电源电压为10V；R1的电阻值为20Ω；通电60秒钟电流通过R1消耗的电能为300J；R2消耗的最大功率为25W．