如图甲所示电路，电源电压为3V，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，当开关S1、S2都闭合后，电流表的示数为0.6A．（1）求电阻R1的阻值；（2）当S1闭合，S2断开时，将滑片P移到中点，电流表的

Question

如图甲所示电路，电源电压为3V，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器，当开关S₁、S₂都闭合后，电流表的示数为0.6A．

（1）求电阻R₁的阻值；
（2）当S₁闭合，S₂断开时，将滑片P移到中点，电流表的示数如图乙所示，求电阻R₂的最大阻值；
（3）当S₁闭合，S₂断开时，将滑片P从a端移至b端，求电路消耗的总功率的变化量．

Answer 1

（1）当开关S₁、S₂都闭合后，电路为R₁的基本电路，电流表测量电路电流；
由I=(U)/(R)可得，电阻R₁的阻值：R₁=(U)/(I)=(3V)/(0.6A)=5Ω；
（2）当S₁闭合，S₂断开时，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流；
根据图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A，因此滑片在中点时，电路电流为0.2A；
由I=(U)/(R)可得，电路的总电阻：R=(U)/(I′)=(3V)/(0.2A)=15Ω；
因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和，因此此时滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω-5Ω=10Ω；则电阻R₂的最大阻值为2×10Ω=20Ω；
（3）当S₁闭合，S₂断开时，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流；
当滑片在a端时，电路为R₁的基本电路，则电路的电流为0.6A，电路消耗的总功率：P_a=UI=3V×0.6A=1.8W；
当滑片在b端时，定值电阻与滑动变阻器串联，电路的电流：I″=(U)/(R1+R2)=(3V)/(5Ω+20Ω)=(3)/(25)A，电路消耗的总功率：P_b=UI″=3V×(3)/(25)A=0.36W；
故当S₁闭合，S₂断开时，将滑片P从a端移至b端，电路消耗的总功率的变化量：△P=P_a-P_b=1.8W-0.36W=1.44W．
答：（1）电阻R₁的阻值为5Ω；
（2）电阻R₂的最大阻值为20Ω；
（3）电路消耗的总功率的变化量为1.44W．