Question

【題目】如圖甲所示的電路中，電源電壓不變，R0為定值電阻，在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R滑片的過(guò)程中，描繪出了如圖乙所示的滑動(dòng)變阻器消耗的電功率與電流的關(guān)系圖像，則電源電壓為_____V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為______Ω。

Answer 1

【答案】12 100

【解析】

（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，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）由圖象讀出電路中的電流為0.2A時(shí)R的電功率，根據(jù)P=I2R求出R接入電路的電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)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求出R0的阻值，進(jìn)一步根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓。

由電路圖可知，定值電阻R0與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓。

（1）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，由圖象可知，電路中的最小電流I=0.1A時(shí)，R的電功率PR=1W，由P=I2R可得，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：；

（2）由圖象可知，當(dāng)電路中的電流I′=0.2A時(shí)，R的電功率PR′=1.6W，此時(shí)R接入電路的電阻：，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，電源的電壓：U=I′（R0+R′）=0.2A×（R0+40Ω），

當(dāng)電路中的電流I=0.1A時(shí)，電源的電壓：U=I（R0+R1）=0.1A×（R0+100Ω），

因電源的電壓不變，所以0.2A×（R0+40Ω）=0.1A×（R0+100Ω），解得：R0=20Ω，則電源的電壓：U=I（R0+R1）=0.1A×（20Ω+100Ω）=12V。