Question

5．如圖甲所示電路，將滑動變阻器R₂的滑片從最右端移到最左端，電流表示數(shù)與電壓表示數(shù)的關(guān)系如圖乙所示，則電源電壓為6V，滑動變阻器R₂的最大阻值為40Ω，若將滑片移至中點后通電1min，電路消耗的總功率為0.9W．

Answer 1

分析 由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻為零時，電路中的電流最大，電壓表的示數(shù)最大為電源的電壓，根據(jù)圖象讀出電源的電壓；當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最小，根據(jù)圖象讀出兩電流表的示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R₂兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出R₁和滑動變阻器R₂的最大阻值；
（2）根據(jù)電阻的串聯(lián)和P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出滑片移至中點時電路消耗的總功率．

解答 解：由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻為零時，電路中的電流最大，電壓表的示數(shù)最大為電源的電壓，
由圖象可知，電源的電壓U=6V，
當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最小，
由圖象可知，U₁=2V，I_小=0.1A，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R₂兩端的電壓：
U₂=U-U₁=6V-2V=4V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁和滑動變阻器R₂的最大阻值分別為：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{小}}$=$\frac{2V}{0.1A}$=20Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{小}}$=$\frac{4V}{0.1A}$=40Ω；
（2）因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，滑片移至中點時，電路消耗的總功率：
P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+\frac{{R}_{2}}{2}}$=$\frac{（6V）^{2}}{20Ω+\frac{40Ω}{2}}$=0.9W．
故答案為：6；40；0.9．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，從圖象中獲取有用的信息是關(guān)鍵．