Question

8．如圖甲所示電路，電源兩端電壓不變，R₁是定值電阻，R₂是滑動變阻器，當(dāng)開關(guān)S閉合后．改變變阻器接入電路的電阻，其電流與電壓的關(guān)系如圖乙所示．
（1）請依據(jù)題中提供的信息，指出變阻器接入電路的阻值最大時，電路中的電流值；
（2）強分析說明或求出電源電壓的值是多少？
（3）求電路消耗電功率的最大值．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，當(dāng)滑片位于最右端時，滑動變阻器的最大阻值R₂與電阻R₁串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，此時電路中的電流最小，由乙圖讀出電流表的示數(shù)；
（2）當(dāng)滑片位于最左端時電路為R₁的簡單電路，此時電路中的電流最大并由乙圖讀出其大小，利用歐姆定律表示出電源的電壓；
（3）利用電源的電壓不變建立等式即可求出定值電阻的阻值和電源的電壓，最后利用P=UI求出電路消耗的最大功率．

解答 解：
（1）當(dāng)滑片位于最右端時，滑動變阻器的最大阻值R₂與電阻R₁串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，此時電路中的電流最��；由乙圖可知：I_最小=0.1A；
（2）當(dāng)滑片位于最左端時電路為R₁的簡單電路，此時電路中的電流最大，由乙圖可知I_最大=0.7A；
由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：U=I_最大R₁=0.7A×R₁；
因為串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以電源的電壓：U=I_最小R₁+U₂=0.1A×R₁+6V，
因為電源的電壓不變，所以：
0.7A×R₁=0.1A×R₁+6V，
解得：R₁=10Ω；
電源的電壓U=0.7A×R₁=0.7A×10Ω=7V；
（3）當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻為0Ω時，電路消耗的總功率最大，此時有P=UI=7V×0.7A=4.9W．
答：
（1）變阻器接入電路的阻值最大時，電路中的電流值為0.1A；
（2）電源電壓的值是7V；
（3）電路消耗電功率的最大值為4.9W．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是分析好滑片移動時兩電表示數(shù)的對應(yīng)關(guān)系．