践行者初中物理电学典题详解第578题

12.如图所示，电源电压恒为4.5V，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，规格为“50Ω 1A”，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。闭合开关S，在保证电路安全的情况下；移动滑动变阻器的滑片P，电路消耗的最大电功率为P1，最小电功率为P2,P1与P2之差为1.35W，则下列判断正确的是( )

A.最大电流与最小电流之差可能为0.5A

B.定值电阻R1的阻值可能为10Ω

C.电路中消耗的最大电功率可能为1.35W

D.滑动变阻器接入电路中的阻值范围可能为2.5Ω~12.5Ω

解析:1分析电路图可知:

①R1与R2串联，

②A测量电路中的电流I，

③V测量R2两端电压U2；

2由题意可知:

①U=4.5V，

②R2为滑动变阻器，规格为“50Ω 1A”，

③电流表的量程为0~0.6A，

④电压表的量程为0~3V。

⑤P1-P2=1.35W；

3由P=UI可知，因为U不变，

所以当I=Imax时，P=P1，

I=Imin时，P=P2，

所以P1-P2=U×(Imax-Imin)

=4.5V×(Imax-Imin)

=1.35W，

所以Imax-Imin=0.3A；

4当电流表与电压表能够满偏时，

可知:Imax=0.6A，U2max=3V，

①当Imax=0.6A时，

P1=UImax=4.5V×0.6A=2.7W，

则P2=P1-1.35W=1.35W，

则Imin=P2/U=1.35W/4.5V=0.3A

②当U2max=3V，Imin=0.3A时，

R2max=U2max/Imin=10Ω，

R1=(U-U2max)/Imin

=(4.5-3)V/0.3A=5Ω，

③当R1=5Ω时，R2min=U/Imax-R1

=4.5V/0.6A-5Ω=2.5Ω，

所以当R1=5Ω时，

R2接入电路中的阻值范围为2.5Ω~10Ω；

5当A不能满偏，但V能满偏时，

由题意可知:①当R2滑片置于最左端，

即R2min=0时，Imax=U/R1，

则Imin=U/R1 -0.3A，

U1min=IminR1

=U-0.3A×R1，

U2max=U-U1min=0.3A×R1，❶

②V满偏时，U2max=3V，❷

由❶❷可知:R1=10Ω，

且Imin=U/R1-0.3A=4.5V/10Ω-0.3A=0.15A，

所以R2max=U2max/Imin=3V/0.15A=20Ω，

所以当R1=10Ω时，

R2接入电路中的阻值变化范围为0~20Ω。

综上:①R1的可能值为5Ω或10Ω，

②R2接入器接入电路中的阻值范围可能为2.5Ω~10Ω或0~20Ω，故B正确。

小结:①此题要分类讨论，一种情况是当A满偏时，Imax=0.6A，另一种情况是当R2=0，Imax=U/R1=0.45A。

②Imin始终在V满偏，即U2max=3V时取的。

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