Question

在图所示的电路中，电源电压为24伏且保持不变，电阻R的阻值为10欧．
求：①闭合电键S后电流表A的示数I．
②通电10秒，电阻R消耗的电功W．
③现有“50Ω 1A”、“10Ω 2A”的滑动变阻器两个，请选择一个接入电路a、b、c、d中的某两点，要求：电键S闭合后电流表示数变大，且为S断开时的三倍．
选择：将变阻器______接入电路中______两点间，使变阻器接入电路的电阻值为______欧．
求出：电键闭合前、后，电流表示数的最大变化量△I．

Answer

（1）知道电源的电压和R的阻值，根据欧姆定律求出电流表的示数；
（2）知道通过电阻的电流和两端的电压以及通电时间，根据W=UIt求出消耗的电能；
（3）电键S闭合后电流表示数变大说明开关与滑动变阻器并联，S闭合时电流表的示数是断开时的三倍，根据欧姆定律可知断开时电路中的总电阻是闭合时的三倍，据此判断滑动变阻器的位置和规格；开关闭合时电路为R的简单电路，开关闭合时电路中的电流为闭合时的，进一步求出电流表示数的最大变化量．
【解析】

①根据欧姆定律可得，闭合电键S后电流表A的示数：
I===2.4A；
②通电10秒，电阻R消耗的电功：
W=UIt=24V×2.4A×10s=576J；
③电键S闭合后电流表示数变大，则开关应与滑动变阻器并联，即滑动变阻器接到ad之间；
∵S闭合时电流表的示数是断开时的三倍，
∴根据欧姆定律可知，断开时电路中的总电阻是闭合时的三倍，即断开开关时电路中的电阻等于3R=3×10Ω=30Ω，
故符合要求的滑动变阻器为“50Ω 1A”；
滑动变阻器接入电路的电阻R滑=30Ω-10Ω=20Ω；
开关断开时电路中的电流I′=I=×2.4A=0.8A，
电键闭合前、后，电流表示数的最大变化量△I=I-I′=2.4A-0.8A=1.6A．
答：①闭合电键S后电流表A的示数为2.4A；
②通电10秒，电阻R消耗的电功为576J；
③“50Ω  1A”；ad；20；△I=1.6A．