問題詳情：
如圖所示的電路中，電源電動勢E=9 V，電阻R1=2.5 Ω，R2=3 Ω，滑動變阻器R的最大阻值是6 Ω。當滑動變阻器R連入電路中的阻值調到3 Ω時，理想電流表的示數爲2 A。求：
(1)電源的內阻。
(2)調節變阻器的阻值，電流表的示數發生變化但沒有超過量程，求電流表示數的最大值和最小值。
(3) 當滑動變阻器R連入電路中的阻值調到6 Ω時，變阻器R的耗電功率是多大？
【回答】
解： (1) 設電源的內阻爲r。
當滑動變阻器R連入電路中的阻值調到3 Ω時，設其阻值爲R3，電流表的示數爲I1 ，外電路的總電阻爲R外1，則：
R3=3 Ω
I1=2 A
R外1=
………………………………………………………………1分
由閉合電路歐姆定律得：
E= I1 (R外1+r) ……………………………………………………………………1分
解得：r=0.5 Ω……………………………………………………………………1分
(2) 當變阻器R連入電路中的阻值調到最小值0 Ω時，設外電路的總電阻爲R外2，分析可知：
R外2= R1……………………………………………………………………………1分
此時電流表的示數取最大值，設爲Im，由閉合電路歐姆定律得：
E= Im (R外2+r) …………………………………………………………………1分
解得：Im=3 A …………………………………………………………………1分
當變阻器R連入電路中的阻值調到最大值R4=6 Ω時，設外電路的總電阻爲R外3，則：
R外3= R1+
……………………………………………………………1分
分析可知，此時電流表的示數取最小值，設爲Imin，由閉合電路歐姆定律得：
E= Imin (R外3+r) ………………………………………………………………1分
解得：Imin =1.8 A………………………………………………………………1分
(3) 當變阻器R連入電路中的阻值調到最大值R4=6Ω時，設其中的電流IR，則
IR=
=0.6 A …………………………………………………………1分
設其耗電功率爲PR，由電功率公式得：
PR= IR2• R4…………………………………………………………………………1分
解得：PR =2.16 W …………………………………………………………………1分
知識點：電路中的能量轉化
題型：計算題
