Question

17．如圖甲所示的電路中，電源電壓不變，R₀為定值電阻，滑動變阻器R消耗的電功率隨電流變化的關系如圖乙所示．圖乙中的a′、b′兩點分別與滑片P在圖甲中的a、b兩位置相對應．則電源電壓為12V，定值電阻R₀的阻值等于10Ω．

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₀與R串聯(lián)，根據(jù)圖乙讀出滑動變阻器消耗的功率為3.2W時電路中的電流，根據(jù)P=UI=I²R分別求出接入電路中的電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電源的電壓，利用電源的電壓不變得出等式即可求出定值電阻的阻值，進一步求出電源的電壓．

解答 解：由電路圖可知，R₀與R串聯(lián)，
由圖乙可知，滑動變阻器消耗的功率P_R=3.2W時，電路中的電流可能為I₁=0.4A，也可能為I₂=0.8A，
由P=UI=I²R可得，兩種情況下變阻器接入電路中的電阻：
R₁=$\frac{{P}_{R}}{{{I}_{1}}^{2}}$=$\frac{3.2W}{（0.4A）^{2}}$=20Ω，R₂=$\frac{{P}_{R}}{{{I}_{2}}^{2}}$=$\frac{3.2W}{（0.8A）^{2}}$=5Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，且電源的電壓不變，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=I₁（R₀+R₁）=I₂（R₀+R₂），即0.4A×（R₀+20Ω）=0.8A×（R₀+5Ω），
解得：R₀=10Ω，
電源的電壓U=I₁（R₀+R₁）=0.4A×（10Ω+20Ω）=12V．
故答案為：12；10．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用，從圖象中獲取有用的信息是關鍵．