Question

16．如圖甲所示，R₁為定值電阻、R₂為滑動(dòng)變阻器（允許通過的最大電流為5A）．圖乙反映了開關(guān)由斷開到閉合，在移動(dòng)滑片P的過程中，ab兩端電壓U和通過的電流I之間的關(guān)系．圖丙反映了滑動(dòng)變阻器消耗的功率P與電流I之間的關(guān)系．求：
（1）電源電壓；
（2）R₁的阻值；
（3）當(dāng)R₂的功率為120W時(shí)，電路消耗的總功率．

Answer 1

分析 （1）（2）由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)接入電路，ab兩點(diǎn)間電壓是滑動(dòng)變阻器兩端電壓，由圖乙所示圖象求出電壓與電流的對應(yīng)值，由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律列方程，可以求出電源電壓與電阻R₁的阻值；
（3）由圖丙求出R₂消耗的功率為120W時(shí)的電路電流，由P=UI求出電路消耗的總功率．

解答 解：
（1）（2）由圖乙知，當(dāng)I=1A時(shí)，U₂=45V，可得電源電壓U=1A×R₁+45V；----①
當(dāng)I′=5A時(shí)，U₂′=25V，可得電源電壓U=5A×R₁+25V；----②
②-①得：4A×R₁=20V，解得R₁=5Ω，
代入①得電源電壓U=50V；
（3）由圖丙可知，當(dāng)R₂的功率為120W時(shí)，電路電流為4A，則電路消耗的總功率P=UI=50V×4A=200W．
答：（1）電源電壓為50V；
（2）R₁的阻值為5Ω；
（3）當(dāng)R₂的功率為120W時(shí)，電路消耗的總功率為200W．

點(diǎn)評 本題是一道圖象圖，難度較大，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、由圖象獲取所需信息、熟練應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律、電功率公式即可正確解題．