Question

如圖甲的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)后，滑片P由b端滑到a端，電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的變化關(guān)系如圖乙．則電源電壓為

9

V，當(dāng)滑片P置于a端時(shí)，10s電路總共消耗的電能為

135

J．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)為

12

Ω時(shí)，電路中的電流最小，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為

6

V．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)滑片在a端時(shí)，電路中只有定值電阻，此時(shí)電流最大，電壓表的示數(shù)就是電源電壓，利用W=UIt即可求出電路中消耗電能；
（2）當(dāng)滑片在a端時(shí)，利用歐姆定律解得定值電阻阻值；
當(dāng)滑片在b端時(shí)，電路中電阻最大，電流最小，根據(jù)歐姆定律解得總電阻，再減去（1）中求得的定值電阻阻值即是滑動(dòng)變阻器的最大阻值；最后根據(jù)歐姆定律的變形公式即可求出滑動(dòng)變阻器兩端電壓．

解答：解：（1）當(dāng)變阻器的滑片接在a端時(shí)，電路中只有定值電阻，此時(shí)電流最大，電壓表的示數(shù)就是電源電壓，即：電路中的最大電流：I=1.5A，電源電壓：U=9V； 
10s內(nèi)電路消耗的電能：W=UIt=9V×1.5A×10s=135J；
（2）∵I=

U

R

∴定值電阻：R=

U

I

=

9V

1.5A

=6Ω；
當(dāng)變阻器的滑片接在b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)，電路中總電阻最大，電流最小，即I′=0.5A；
∵I=

U

R

∴電路的總電阻：R_總=

U

I′

=

9V

0.5A

=18Ω；
則滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R_max=R_總-R=18Ω-6Ω=12Ω；
∴變阻器兩端的電壓：U′=I′R_max=0.5A×12Ω=6V．
故答案為：9；135；12；6．

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合圖象考查了歐姆定律及串聯(lián)電路特點(diǎn)應(yīng)用和電功的計(jì)算，屬綜合性較高的題目，難點(diǎn)是明白滑片移動(dòng)過程中電路的變化情況；應(yīng)用圖象解決問題，這是以后學(xué)習(xí)的重點(diǎn)．