Question

如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)后，滑片P由b端滑到a端，電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的變化關(guān)系如圖乙所示，求：
（1）電源電壓U和定值電阻R的阻值；
（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
（3）當(dāng)滑片P在b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）當(dāng)滑片在a端時(shí)，電路中只有定值電阻，此時(shí)電流最大，電壓表的示數(shù)就是電源電壓，利用歐姆定律解得定值電阻阻值；
（2）當(dāng)滑片在b端時(shí)，電路中電阻最大，電流最小，根據(jù)歐姆定律解得總電阻，再減去（1）中求得的定值電阻阻值即是滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
（3）已知電流和電阻，利用P=I²R計(jì)算消耗的功率．
解答：解：（1）當(dāng)變阻器的滑片接在a端時(shí)，電路中只有定值電阻，此時(shí)電流最大，電壓表的示數(shù)就是電源電壓，即：
電源電壓：U=9V；                                                  
定值電阻 R===6Ω；                           
（2）當(dāng)變阻器的滑片接在b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)，電路中總電阻最大，電流最��；
電路的總電阻：
R_總===18Ω；                                   
則滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R_m=R_總-R=18Ω-6Ω=12Ω；                              
（3）當(dāng)變阻器的滑片接在b端時(shí)
滑動(dòng)變阻器消耗的功率：
P=I_b² R_m=（0.5A）²×12Ω=3W． 
答：（1）電源電壓是9V和定值電阻R的阻值為6Ω；
（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值是12Ω；
（3）當(dāng)滑片P在b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率為3W．
點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合圖象考查了歐姆定律及串聯(lián)電路特點(diǎn)應(yīng)用和電功率的計(jì)算，屬綜合性較高的題目，難點(diǎn)是明白滑片移動(dòng)過程中電路的變化情況；應(yīng)用圖象解決問題，這是以后學(xué)習(xí)的重點(diǎn)．