如圖，把標有“12Ω3W”的電阻R0與最大阻值為50Ω的滑動變阻器R連接在電壓恆為18V的電源兩端，閉合S，電...

問題詳情：

如圖，把標有“12Ω 3W”的電阻R0與最大阻值為50Ω的滑動變阻器R連接在電壓恆為18V的電源兩端，閉合S，電壓表所用量程為0～15V，電流表所用量程為0～0.6A．求：

（1）電阻R0的額定電壓；

（2）將R的阻值調為48Ω，在1min內R0產生的電熱；

（3）為保*安全，電路消耗總功率的範圍．

【回答】

（1）6V；（2）64.8J；（3）5.23W～9W

【分析】

（1）根據P=計算R0 的額定電壓；

（2）將R的阻值調為48Ω，由串聯電路的特點和歐姆定律計算電路中的電流，再利用計算R0 產生的電熱；

（3）由歐姆定律計算出R0 的額定電流 與電流表的量程比較，即可得出電路中的最大電流，利用P=UI即計算出最大功率；當電壓表的示數最大時或變阻器接入電路的電阻最大時電路中的電流最小，總功率最小；由串聯電路的特點和歐姆定律求出電壓表的示數最大時滑動變阻器應接入電路中的電阻，與變阻器的最大值比較即可判斷變阻器接入電路中的最大電阻值，根據串聯電路的特點和歐姆定律計算出最小電流，利用P=UI即可計算出最小功率．

【詳解】

（1）根據P=可得R0的額定電壓：U額===6V；

（2）將R的阻值調為48Ω，電路中的總電阻R總=R0+R=12Ω+48Ω=60Ω，

I===0.3A；

R0產生的電熱=（0.3A）2×12Ω×60s=64.8J；

（3）當電路中的電流最大時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，電功率最大；

由於R0的額定電流為I額===0.5A；電流表的量程為0～0.6A，

所以電路中的最大電流I最大=0.5A；

則P最大=UI最大=18V×0.5A=9W；

當電壓表的示數最大時，根據串聯電路中總電壓等於各分電阻兩端的電壓之和可得：

U0=U-UR=18V-15V=3V，

則I′===0.25A，

滑動變阻器接入電路中的電阻應為：

R′===60Ω＞50Ω，

所以，滑動變阻器的電阻全部接入電路，此時電路中的電流最小，

則I最小===A，

所以，P最小=UI最小=18V×A≈5.23W．

【點睛】

本題考查的是串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，會根據電流表的量程和電阻R0 的額定電流確定電路中的最大電流以及根據電壓表的最大示數和變阻器的最大值確定滑動變阻器接入電路中的最大阻值是解題的關鍵．

知識點：電功率

題型：計算題