Question

【題目】某同學利用如甲圖所示電路進行實驗，電源電壓保持不變，R為滑動變阻器，R0為定值電阻，他將滑片P從最右端緩慢移至最左端，記錄電壓表與電流表的示數，采集多組數據后畫出U﹣I圖象如圖乙所示（圖中A、B兩點分別對應滑動變阻器左右兩端），求：
（1）滑動變阻器的最大阻值R；
（2）電源電壓U和定值電阻R0的大小；
（3）滑片P從最右端緩慢移至最左端的過程中，滑動變阻器R消耗功率的變化情況是 ．

Answer 1

【答案】
（1）解：由電路圖可知，R0和R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，

當滑動變阻器滑片在右端時，變阻器接入電路的阻值最大，電路的電阻最大時，電路中的電流最小，

由乙圖可知，電路中的最小電流I最小=0.2A，R兩端的電壓UR=7V，

由歐姆定律可得，滑動變阻器的最大阻值：

R= = =35Ω；

由串聯電路特點和歐姆定律表示出電源電壓：

U=I最小（R0+R）=0.2A×（R0+35Ω）…①

（2）解：當滑動變阻器滑片在左端時，接入電路的電阻最小為0時，電路為R0的簡單電路，此時電路中電流最大，

由乙圖可知，電路中的最大電流：I最大=1.6A，

由I= 可得電源電壓：

U=I最大R0=1.6A×R0…②

由①②可得：R0=5Ω，U=8V

（3）先變大后變小
【解析】由電路圖可知，R0和R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流．（1）當滑動變阻器接入電路的電阻最大時，電路中的電流最小，根據圖象讀出此時電路中的電流和R兩端的最大電壓，由歐姆定律計算R的最大值．由電路特點和歐姆定律表示出電源電壓；（2）當滑動變阻器接入電路的電阻最小時，電路為R0的簡單電路，電路中的電流最大，根據乙圖讀出此時的電流．根據串聯電路特點和歐姆定律表示出電源電壓，從而得到R0的阻值和電源；（3）根據串聯電路特點和歐姆定律以及P=I2R表示滑動變阻器的功率，從而分析變阻器功率變化情況．
【考點精析】通過靈活運用歐姆定律及其應用和電功率的計算公式，掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 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 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，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即可以解答此題．