Question

【題目】如圖甲所示的電路，在滑動(dòng)變阻器R2的滑片P從B向A滑動(dòng)的過(guò)程中，電壓表與電流表示數(shù)的變化關(guān)系如圖乙所示．
試問(wèn)：
（1）滑動(dòng)變阻器的最大阻值是多少？
（2）開關(guān)S閉合時(shí)，該電路的最小電功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由電路圖可以知道，R1與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．

當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，

由圖2可知，I2=0.2A，U2=14V，

由I= 可知滑動(dòng)變阻器的最大阻值：

R2= = =70Ω

答：滑動(dòng)變阻器的最大阻值是70Ω

（2）解：由電路圖可以知道，R1與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．

當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電路中的電流最大，

由圖乙可知I1=0.9A，

由由I= 可知電源的電壓：

U=I1R1=0.9A×R1 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，電源的電壓：

U=I2R1+U2=0.2A×R1+14V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

因電源的電壓不變，解①②可得：

R1=20Ω；U=18V；

由于當(dāng)電路中的電流最小時(shí)，電路消耗電功率最小，則：

P最小=UI2=18V×0.2A=3.6W

答：開關(guān)S閉合時(shí)，該電路的最小電功率是3.6W

【解析】由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電路中的電流最大，根據(jù)歐姆定律表示出電源的電壓；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最大，根據(jù)圖象讀出電表的示數(shù)，利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律表示出電源的電壓，利用電源的電壓不變得出等式即可求出R1的阻值；（2）把R1的阻值代入電源電壓的表達(dá)式即可求出電源的電壓；（3）電路中的電流最小時(shí)，電路消耗的電功率最小，根據(jù)P=UI求出其大�。�
【考點(diǎn)精析】利用歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知?dú)W姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．