践行者初中物理电学典题详解第297题

10.如图所示的电路中，电源电压保持6V不变，R1是定值电阻，R2是最大阻值为30Ω的滑动变阻器。闭合开关，当R2的滑片P位于最左端时，电路中的电流为0.6A。求：

⑴电阻R1的阻值：

⑵当滑动变阻器R2的功率为0.8W时，R2两端的电压：

⑶滑片从最左端移动到最右端的过程中，滑动变阻器的最大功率。

解析:1分析电路图可知:

①R1与R2串联，

②R2滑片左移阻值变小，右移变大；

2由题意可知:

①U=6V，

②R2max=20Ω，

③闭合开关，当R2的滑片P位于最左端，

即R2=0时，电路中的电流I=0.6A，

此时电路相当于R1的简单电路，

则R1=U/I=6V/0.6A=10Ω:

3当P2=0.8W时，设电路中电流为I'，

由P=UI，可知U2=P2/I'=0.8W/I'，

又U=U1+U2=I'R1+P2/I'

=I'×10Ω+0.8W/I'=6V，

整理得25I'²-15I'+2=0，

解方程得:I'=1A/5，I'=2A/5，

则U2=P2/I'=4V或2V。

或由P2=[U/(R1+R2)]²R2

=[6V/(10Ω+R2)]²R2

=0.8W，

解得R2=20Ω或5Ω，

U2=4V或2V，

或由U=U2+P2/U2 ×R1

=U2+0.8W×10Ω/U2

=6V，

解得U2=4V或2V；

4因为R1与R2串联，

所以P2=P-P1

=UI-I²R1

=6V×I-10Ω×I²

=-10Ω(I²-2×3A/10×Ⅰ)

=-10Ω(I-3A/10)²+9W/10

所以当I=3A/10=0.3A时，

P2max=9W/10=0.9W。

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