如图所示电路，电源电压为4.5V，R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表

Question

如图所示电路，电源电压为4.5V，R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．求：（1）滑动变阻器允许接入电路的阻值范围；（2）正常工作时整个电路消耗的最大功率．

Answer 1

由电路图可知，电路中R₁与R₂串联，电压表测量R₂两端的电压．
（1）①电流表量程是0～0.6A，当电路电流为0.6A时，
电阻R1两端电压U₁=IR₁=0.6A×5Ω=3V，
此时滑动变阻器两端电压U_滑=U-U₁=4.5V-3V=1.5V＜3V，
可以保证电压表安全，此时电路电流最大，
滑动变阻器接入电路阻值最小，
滑动变阻器接入电路的阻值R_滑最小=

U滑

I

=

1.5V

0.6A

=2.5Ω；
②当滑动变阻器两端电压为电压表最大示数3V时，
电阻R₁两端的电压U₁′=U-U_滑′=4.5V-3V=1.5V，
此时电路电流I′=

U滑′

I′

=

1.5V

5Ω

=0.3A＜0.6A，
滑动变阻器接入电路的阻值R_滑′=

U滑′

I′

=

3V

0.3A

=10Ω；
因此滑动变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω≤R_滑≤10Ω；
答：滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5Ω≤R₂≤10Ω．
（2）电源电压一定，电路电流越大，电路总功率越大，
电路最大电流是0.6A，电路消耗的最大功率是
P_最大=UI_最大=4.5V×0.6A=2.7W；
答：正常工作时整个电路消耗的最大功率是2.7W．