如图是某电器设备内的一部分电路,电源电压恒为12V,R1为定值电阻,R2为标有“100Ω 0.5A”字样的滑动变阻器.R3为标有“3V  0.9W”字样的定值电阻.(1)当闭合S、S1、S2时,电流表的示数为0.3A,求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率.(2)当闭合S,断开S1、S2时,为保证整个电路安全,求滑动变阻器接入电路的阻值范围.

问题描述:

如图是某电器设备内的一部分电路,电源电压恒为12V,R1为定值电阻,R2为标有“100Ω 0.5A”字样的滑动变阻器.R3为标有“3V  0.9W”字样的定值电阻.

(1)当闭合S、S1、S2时,电流表的示数为0.3A,求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率.
(2)当闭合S,断开S1、S2时,为保证整个电路安全,求滑动变阻器接入电路的阻值范围.

(1)当闭合S、S1、S2时,R1、R2并联,电流表测R1支路的电流,R1的阻值:R1= UI1=12V0.3A=40Ω,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时整个电路消耗的最小功率,R1消耗的电功率P1=UI1=12V×0.3A=3.6W,R2消耗的最小...
答案解析:(1)当闭合S、S1、S2时,R1、R2并联,根据欧姆定律求出R1的阻值,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时整个电路消耗的最小功率,根据P=UI求出R1消耗的电功率,根据P=

U2
R
求出R2消耗的电功率,进一步求出整个电路可能消耗的最小功率.
(2)根据I=
P
U
求出R3允许通过的电流,然后结合滑动变阻器允许通过的最大电流确定串联电流的最大电流,根据欧姆定律求出R3的阻值,根据欧姆定律求出电路的最小电阻,根据电阻的串联求出求出滑动变阻器接入电路的最小阻值,进一步得出滑动变阻器接入电路的阻值范围.
考试点:电功率的计算;并联电路的电流规律;欧姆定律的应用;电阻的串联.

知识点:本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用,关键是开关断开、闭合时电路串并联的辨别和电路允许通过的最大电流的判断.