Question

【題目】如圖甲所示電路中，電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān)S．移動(dòng)滑片P，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率與電流關(guān)系的圖象如圖乙所示求

（1）滑動(dòng)變阻器的最大阻值；

（2）R0的阻值和電源電壓。

Answer 1

【答案】（1）30Ω；（2）10Ω； 8V。

【解析】

（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，R1的最大阻值和R0串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，此時(shí)電路中的電流最小，根據(jù)圖乙讀出電路中的最小電流和滑動(dòng)變阻器的功率，根據(jù)P＝I2R求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值；

（2）根據(jù)的電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電源的電壓；由圖乙可知，當(dāng)電路中的電流I′＝0.4A時(shí)滑動(dòng)變阻器的功率，根據(jù)P＝I2R求出滑動(dòng)變阻器的阻值，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電源的電壓，根據(jù)電源的電壓不變得出等式即可求出R0的阻值，進(jìn)一步求出電源的電壓。

解：（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，R的最大阻值和R0串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，由圖乙可知，電路中的最小電流I最小＝0.2A，滑動(dòng)變阻器的功率P1＝1.2W，

由P＝I2R可得，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：；

（2）因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，由可得，電源的電壓：U＝I最小（R最大+R0）＝0.2A×（30Ω+R0），

由圖乙可知，當(dāng)電路中的電流I′＝0.4A時(shí)，滑動(dòng)變阻器的功率P1′＝1.6W，

則滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：，

電源的電壓：

U＝I′（R′+R0）＝0.4A×（10Ω+R0），

因電源的電壓不變，

所以，0.2A×（30Ω+R0）＝0.4A×（10Ω+R0），

解得：R0＝10Ω，

電源的電壓：U＝I最小（R+R0）＝0.2A×（30Ω+10Ω）＝8V。

答：（1）滑動(dòng)變阻器的最大阻值30Ω；

（2）R0的阻值10Ω；電源電壓8V。