Question

【題目】在如圖甲所示的電路中，電源電壓為6V且保持不變，閉合開關(guān)S后，滑片P從b端移動到a端的過程中，電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的關(guān)系圖象如圖乙所示，則：
（1）R1的電阻為為多少？
（2）電路消耗的最小功率為多少？
（3）滑動變阻器消耗的最大功率為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路中的電流最大，由圖乙可知I1=0.6A，

由I 可得，R1的電阻：

R1= = =10Ω

（2）解：當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，電路消耗的總功率最小，

由圖乙可知，I2=0.2A，U2=4V，

則滑動變阻器的最大阻值：

R2= = =20Ω，

電路消耗的最小功率：

P小=UI2=6V×0.2A=1.2W

（3）解：設(shè)電路中的電流電流為I，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，滑動變阻器兩端的電壓：

U2=U﹣IR1=6V﹣I×10Ω，

滑動變阻器消耗的電功率：

P2=U2I=（6V﹣I×10Ω）I=0.9W﹣（I﹣0.3A）2×1Ω，

當(dāng)I=0.3A時，滑動變阻器消耗的電功率最大，最大為0.9W

【解析】由圖甲可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流．（1）當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路中的電流最大，根據(jù)圖2讀出電路中的最大電流，根據(jù)歐姆定律求出R1的電阻；（2）當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，電路消耗的電功率最小，根據(jù)圖乙讀出電路中的電流最小時電表的示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值，根據(jù)P=UI求出電路消耗的最小電功率；（3）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律表示出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)P=UI表示出滑動變阻器消耗的電功率，然后整理得出答案．
【考點精析】利用歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計算公式對題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．