Question

7．如圖甲所示的電路，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器R₂的滑片P由B端移動(dòng)到A端的過程中，電流表示數(shù)的變化關(guān)系如圖乙所示．求：
（1）滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值、定值電阻R₁的阻值和電源電壓．
（2）該電路里工作時(shí)消耗的最大電功率．

Answer 1

分析 （1）由電路圖R₁與R₂串聯(lián)，當(dāng)滑片在A端時(shí)，R₂連入阻值為0，此時(shí)電路中電流最大，滑片在B端時(shí)，R₂連入阻值為其最大值，此時(shí)電路中電流最小，由此根據(jù)圖象運(yùn)用歐姆定律計(jì)算；
（2）由P=UI計(jì)算電路消耗的最大電功率．

解答 解：
（1）由電路圖知定值電阻R₁與滑動(dòng)變阻器R₂串聯(lián)，電流表測(cè)電路中電流，電壓表測(cè)R₂兩端電壓．
滑片在B端時(shí)，R₂連入阻值為其最大值，此時(shí)電路中電流最小，
由圖象可知，此時(shí)電壓表示數(shù)為14V，電路中電流最小為0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得：
滑動(dòng)變阻器的最大值：R₂=$\frac{{U}_{V}}{{I}_{A}}$=$\frac{14V}{0.2A}$=70Ω，
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知：
U=I_A（R₁+R₂），
即：U=0.2A×（R₁+70Ω）…①
當(dāng)滑片在A端時(shí)，R₂連入阻值為0，此時(shí)電路中電流最大，
由圖象可知，此時(shí)電流中電流I_A′=0.9A，
所以：U=I_A′R₂，
即：U=0.9A×…②
解①②可得：U=18V，R₁=20Ω；
（2）電路消耗的最大電功率：
P=UI=18V×0.9A=16.2W．
答：（1）滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值為70Ω、定值電阻R₁的阻值為20Ω和電源電壓為18V．
（2）該電路里工作時(shí)消耗的最大電功率為16.2W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用，能將電路圖與圖象結(jié)合起來，從圖象中獲取有用信息是解題的關(guān)鍵．