如图所示的电路中，电源电压恒为6V，R1=6Ω，R2=20Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为10Ω，当电路发生变化...

问题详情：

如图所示的电路中，电源电压恒为6V，R1=6Ω，R2=20Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为10Ω，当电路发生变化时，各电表保持完好且不超过量程．

求：

（1）闭合三个开关，电压表示数不为0，电流表A1示数为0.5A时，干路电流是多少？

（2）闭合S、S1，断开S2，电压表示数不为0．当R3的阻值为多大时R3消耗的电功率最大？最大电功率是多少？

【回答】

【分析】（1）闭合三个开关，R1与R2并联后与R3串联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出并联电路两端电压，再根据欧姆定律求出通过R2的电流，利用并联电路的电流特点求出电流表的示数；

（2）闭合S、S1，断开S2时，R1与R3串联，根据欧姆定律表示出电路中的电流，根据P=I2R表示出R3消耗的电功率，利用数学变形判断出R3消耗的电功率最大时的阻值，进一步求出其大小．

【解答】解：（1）闭合三个开关，R1与R2并联后与R3串联，电流表测干路电流，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，由I=可得，并联部分两端的电压：

U并=I1R1=0.5A×6Ω=3V，

此时通过R2的电流：

I2===0.15A，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，干路电流表的示数：

I=I1+I2=0.5A+0.15A=0.65A；

（2）闭合S、S1，断开S2时，R1与R3串联，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以电路中的电流：

I′=，

R3消耗的电功率：

P3=（I′）2R3=（）2R3====，

当R3=R1=6Ω时，R3消耗的电功率最大，则

P3大===1.5W．

答：（1）闭合三个开关，电流表A1示数为0.5A时，干路电流是0.65A；

（2）闭合S、S1，断开S2，当R3的阻值为6Ω时R3消耗的电功率最大，最大电功率是1.5W．

【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，会判断滑动变阻器消耗电功率的最大值是关键．

知识点：电功率

题型：计算题