Question

【題目】如圖甲所示電路，電源兩端電壓U不變，R1是定值電阻，R2是滑動變阻器。當開關S閉合后，改變滑動變阻器接入電路的電阻，其電流與電壓的關系如圖乙所示。

（1）請依據題中提供的信息，求滑動變阻器R2接入電路的最大阻值

（2）請分析求出定值電阻R1的電阻值和電源電壓

（3）電阻R1消耗電功率的最大值

Answer 1

【答案】（1）；（2）10Ω；7V；（3）4.9W

【解析】

（1）由電路圖知道，當滑片位于最右端時，滑動變阻器的最大阻值R2 與電阻R1 串聯，電壓表測R2 兩端的電壓，此時電路中的電流最小；由乙圖知道，電壓表的最大值是U1 =6V，I最小 =0.1A，所以，變阻器R2 接入電路的最大阻值： =60Ω；

（2）當滑片位于最左端時電路為R1的簡單電路，此時電路中的電流最大，由乙圖知道，I最大=0.7A，由 知道，電源的電壓是：U=I最大R1 =0.7A×R1；

由于歐姆定律和串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓是：U=I最小R1 +U2 =0.1A×R1 +6V，

由于電源的電壓不變，所以，0.7A×R1 =0.1A×R1 +6V，由此解得：R1 =10Ω，U =7V；

（3）當滑動變阻器接入電路的電阻為0Ω時，電路消耗的總功率最大，此時消耗的最大總功率是：P=UI=7V×0.7A=4.9W。