Question

（2013?南通模擬）如圖甲所示的電路中，電源電壓不變，閉合開關后，滑片由b端向a端移動過程中，電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的關系如圖乙所示．求：
（1）電源電壓U和定值電阻R的阻值；
（2）滑動變阻器的最大阻值；
（3）電路總功率的最大值．

Answer 1

分析：（1）①當滑片在a端時，滑動變阻器接入電路電阻為零，此時電源電壓只加在R上，電壓表示數(shù)即為電源電壓，故由圖b可知電源電壓；
②當滑片在a端時，滑動變阻器接入電路電阻為零，電壓表測R電壓，電流表測通過R的電流，結合圖b對應的電壓和電流值，根據(jù)歐姆定律就可求出電阻R的阻值．
（2）當滑片在b端時，滑動變阻器全部接入，則此時由圖b可知此時電路中的電流及R兩端的電壓，則串聯(lián)電路電壓特點和根據(jù)歐姆定律可求得滑動變阻器的最大阻值．
（3）電源電壓不變，當電路中電流最大時，根據(jù)P=UI可知，此時總功率最大．

解答：解：（1）①當滑片P在a端時，滑動變阻器接入電路電阻為零，此時電源電壓只加在R上，此時電壓表示數(shù)即為電源電壓，故由圖b知電源電壓U_總=6V；
②當滑片在a端時，滑動變阻器接入電路電阻為零，電壓表測R電壓示數(shù)為6V，電流表測通過R的電流示數(shù)為0.6A，
所以電阻R的阻值：R=

U總

I1

=

6V

0.6A

=10Ω；
（2）當滑片在b端時，滑動變阻器全部接入，此時電路中電流最小，由圖b可知此時電路中的電流為0.1A，
電路總電阻 R_總=

U總

I2

=

6V

0.1A

=60Ω，
所以滑動變阻器最大阻值：R′=60Ω-10Ω=50Ω；
（3）電源電壓不變，當電路中電流最大時，總功率最大：
P_大=I₁U_總=0.6A×6V=3.6W．
答：（1）電源電壓U為6V和定值電阻R的阻值為10Ω；
（2）滑動變阻器的最大阻值為50Ω；
（3）電路總功率的最大值為3.6W．

點評：本題結合圖象考查了歐姆定律及串聯(lián)電路特點應用，屬綜合性較高的題目，難點在于圖象的分析，考查學生的綜合能力，是一道好題．