Question

（2011?蘇州模擬）如圖（a）所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開(kāi)關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端移動(dòng)到b端時(shí)，測(cè)得電阻R兩端的電壓U與通過(guò)R的電流I的變化關(guān)系如圖（b）所示．
求：（1）電源電壓

12

V；
（2）變阻器的最大阻值

16

歐；
（3）電阻R的功率變化范圍

2W～18W

．

Answer 1

分析：（1）分析電路圖可知，當(dāng)滑片P位于a端時(shí)，電路中只有R，此時(shí)電阻R兩端的電壓就是電源電壓；根據(jù)圖b圖象可知電源電壓和對(duì)應(yīng)的電流，再利用公式R=

U

I

可以求出電阻R的阻值．
（2）當(dāng)滑片位于b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器全部連入電路，且與R串聯(lián)，此時(shí)電路中電流為最小，根據(jù)圖b可知此時(shí)R兩端的電壓和電路中的電流．求出總電阻，減去R，就是滑動(dòng)變阻器的最大阻值．
（3）根據(jù)圖b中R兩端電壓與通過(guò)R的電流可以求出最大功率和最小功率，就知道了電阻R的功率變化范圍．

解答：解：（1）當(dāng)滑片P在a端時(shí)，電路中只有R，所以R兩端電壓就是電源電壓，由圖b可知，電源電壓U=12V；
（2）當(dāng)滑片P在b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器全部連入電路，與電阻R串聯(lián)；
由圖b可知，此時(shí)電路中的電流為I_b=0.5A，電阻R兩端電壓為U_b=4V，所以電阻R的阻值為：R=

Ub

Ib

=

4V

0.5A

=8Ω；
而此時(shí)電路中的總電阻為R_總=

U

Ib

=

12V

0.5A

=24Ω，所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值為：R_滑=R_總-R=24Ω-8Ω=16Ω．
（3）由圖b可知，電阻R的最大功率為：P_大=U_aI_a=12V×1.5A=18W，
電阻R的最小功率為：P_小=U_bI_b=4V×0.5A=2W，所以功率變化范圍是2W～18W．
故答案是：（1）12；（2）16；（3）2W～18W

點(diǎn)評(píng)：該題考查了通過(guò)圖象獲取電壓、電流信息的能力以及歐姆定律有關(guān)的計(jì)算，具有一定的難度，關(guān)鍵是分析電路．