Question

5．如圖甲所示，R₀為定值電阻，R₁為滑動變阻器，圖乙是滑片P從b滑到a的過程中，滑動變阻器消耗的電功率與電流關系的圖象，則電阻R₀的阻值是10Ω，電源電壓是12V．

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₀與R₁串聯，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電流；根據圖象可知電路中的電流為0.2A和0.4A時變阻器消耗的電功率，根據P=UI求出變阻器兩端的電壓，根據串聯電路的電壓特點和歐姆定律分別表示出電源的電壓，然后聯立等式即可求出R₀的阻值，進一步求出電源的電壓．

解答 解：由電路圖可知，R₀與R₁串聯，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
由圖象可知，當電路中的電流I=0.2A時，R₁的電功率P₁=2.0W，
由P=UI可得，變阻器兩端的電壓：
U₁=$\frac{{P}_{1}}{I}$=$\frac{2.0W}{0.2A}$=10V，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=U₀+U₁=IR₀+U₁=0.2A×R₀+10V，
由圖象可知，當電路中的電流I′=0.4A時，R₁的電功率P₁′=3.2W，
此時變阻器兩端的電壓：
U₁′=$\frac{{P}_{1}′}{I′}$=$\frac{3.2W}{0.4A}$=8V，
則電源的電壓：
U=U₀′+U₁′=I′R₀+U₁′=0.4A×R₀+8V，
因電源的電壓不變，
所以，0.2A×R₀+10V=0.4A×R₀+8V，
解得：R₀=10Ω，
電源的電壓：
U=U₀+U₁=IR₀+U₁=0.2A×10Ω+10V=12V．
故答案為：10；12．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，關鍵是根據圖象讀出變阻器兩端的電壓和對應電功率的值．