Question

1．如圖甲是小華同學(xué)探究電流與電壓關(guān)系的電路圖，電源電壓不變．當(dāng)開關(guān)S閉合后，將滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端移至b端時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)變化如圖乙所示．  

（1）電源電壓為多少伏？
（2）若實(shí)驗(yàn)室有三只不同規(guī)格的變阻器，規(guī)格分別為A：“25Ω 0.5A”；B：“30Ω 0.6A”；C：“25Ω 1A”，請(qǐng)結(jié)合圖象分析說明，小華實(shí)驗(yàn)時(shí)選用的是哪一只？
（3）當(dāng)此滑動(dòng)變阻器滑到a點(diǎn)時(shí)，變阻器消耗的功率多大？

Answer 1

分析 （1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在b端時(shí)，電路為R₀的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)電源的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，由圖象讀出電源的電壓；
（2）根據(jù)圖象讀出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)電路中的電流，據(jù)此可知A滑動(dòng)變阻器不可選；根據(jù)圖象讀出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)電路中的電流和電壓表的示數(shù)，利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出變阻器接入電路中的電阻，據(jù)此判斷滑動(dòng)變阻器的規(guī)格；
（3）根據(jù)P=I²R求出當(dāng)此滑動(dòng)變阻器滑到a點(diǎn)時(shí)變阻器消耗的功率．

解答 解：（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在b端時(shí)，電壓表測(cè)電源的電壓，
由圖可知，電源電壓U=3V；
（2）由圖象可知：I_最大=0.6A＞0.5A，不能選A；
當(dāng)變阻器阻值最大時(shí)，I_最小=0.1A，U₀=0.5V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_變=U-U₀=3V-0.5V=2.5V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，變阻器接入電路中的電阻：
R_變最大=$\frac{{U}_{變}}{{I}_{最小}}$=$\frac{2.5V}{0.1A}$=25Ω，
所以，小華選擇的是C“25Ω 1A”的變阻器；
（3）當(dāng)此滑動(dòng)變阻器滑到a點(diǎn)時(shí)，變阻器消耗的功率：
P_變=I_最小²R_最大=（0.1A）²×25Ω=0.25W．
答：（1）電源電壓為3V；
（2）小華實(shí)驗(yàn)時(shí)選用的是C“25Ω 1A”的變阻器；
（3）當(dāng)此滑動(dòng)變阻器滑到a點(diǎn)時(shí)，變阻器消耗的功率為0.25W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出電壓和電流的對(duì)應(yīng)值．