Question

13．如圖所示，當開關S閉合后，滑動變阻器滑片P在b端時電壓表示數為4.5V，電流表示數為0.15A； 滑片P在中點c時電壓表示數為3V．則電路消耗的最大電功率為2.7W．

Answer 1

分析 由圖知兩電阻串聯，先計算變阻器的最大值，再根據電路特點和歐姆定律列式計算電源電壓和R₁的阻值，根據P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析計算電路的最大功率．

解答 解：
由圖R₁與R₂串聯，電壓表測R₂兩端電壓，電流表測電路中電流，
滑動變阻器滑片P在b端時R₂連入阻值最大，電壓表示數為4.5V，電流表示數為0.15A，
由I=$\frac{U}{R}$可得R₂的最大值：
R₂=$\frac{{U}_{V}}{I}$=$\frac{4.5V}{0.15A}$=30Ω，
此時電路中電流：
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{U}{{R}_{1}+30Ω}$=0.15A…①
滑片P在中點c時電壓表示數為3V，
則U_V′=I′$•\frac{1}{2}$R₂=$\frac{U}{{R}_{1}+15Ω}$×15Ω=3V…②
解①②可得：U=9V，R₁=30Ω，
由圖當滑片在a端時，電路中電阻最小，此時電路消耗的電功率最大：
P_最大=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{（9V）^{2}}{30Ω}$=2.7W．
故答案為：2.7．

點評 本題考查串聯電路特點、歐姆定律和電功率公式的應用，關鍵是根據電路特點和歐姆定律列式計算電源電壓和R₁的阻值．