Question

如图所示，电源电压是15V，且保持不变．R₁=5Ω，R₂是0～30Ω的滑动变阻器，R₃是标有“15V、9W”字样的电热器．
（1）当R₃正常工作时，两个开关分别是接通还是断开？此时电压表的示数是多少？
（2）当开关S₁、S₂都断开时A₂的示数是多大？通电10min电热器放出多少热？
（3）闭合S₁、S₂并移动滑动片，那么A₁的最小示数是多大？此时，整个电路消耗的电功率是多少？

Answer

（1）电源电压是15V，R3标有“15V、9W”，R3正常工作时，电源电压必须全部加在R3上，所以电路中要么只有R3，要么R3与其他电路元件并联．
（2）当开关S1、S2都断开时根据电路图可知R1与R3串联，电流表A2测通过电路的电流，根据欧姆定律和串联电路电阻特点可计算电流的大小，根据电功公式的变形Q=I2Rt可计算通电10min电热器放出多少热．
（3）R2，R3是并联在电路中，电流表A2测干路电流，电流最小时滑动变阻器应接入最大阻值，根据并联电路电流特点和欧姆定律，电功率公式可计算电流的大小，根据电功率公式可计算整个电路消耗的电功率是多少．
【解析】
（1）R3正常工作，则S1闭合，S2可闭合可断开，电压表的示数U=U额=U电源=15V．
（2）S1、S2都断开，则R1与R3串联
R3==25Ω
R=R1+R3=5Ω+25Ω=30Ω
I==0.5A
Q=I2R3t=（0.5A）2×25Ω×10×60S=3750J
答：A2的示数是0.5A，通电10min电热器放出的热量为3750J，
（3）I最小时，R2全部接入，R2=30Ω
I2==0.5A
I3==0.6A
I最小=I2+I3=0.5A+0.6A=1.1A
P=UI=15V×1.1A=16.5W
答：A1的最小示数是1.1A，整个电路消耗的电功率是16.5W．