Question

【題目】(2018·德州)實驗小組的同學設計了如圖a所示的電路，已知電源電壓不變，閉合開關S，調節滑動變阻器滑片P的位置，根據電路中電壓表和電流表的數據描繪了如圖b所示的兩條U－I圖線．其中利用電壓表V1和電流表A的數據描繪出甲圖線，利用電壓表V2和電流表A的數據描繪出乙圖線．求：

(1)定值電阻R2的阻值；______

(2)電源電壓的大小及定值電阻R1的阻值；_________

(3)R2消耗的最大功率．__________

Answer 1

【答案】210.5

【解析】

解：

（1）由電路圖可知，電阻R、R1、R2串聯，電壓表V1測電阻R和R2兩端的電壓，電壓表V2測電阻R2兩端的電壓，電流表測串聯電路的電流。

由圖b可知，乙圖線表示電阻R2的I-U圖像，根據歐姆定律可得，

（2）由串聯電路中電壓關系，得：

電源電壓U=U1+IR1

將圖中兩組已知數據代入公式，得：

U=1.3V+0.2A×R1……………..①

U=1.0V+0.5A×R1………….②

聯立①②得：U=1.5V，

R1=1Ω

（3）當滑動變阻器R連入電路阻值為0時，電壓表V1的示數等于電壓表V2的示數，此時R2兩端電壓最大，由圖b可知U2=1V，所以

R2消耗的最大功率：

答：（1）定值電阻R2的阻值為2Ω；（2）電源電壓為1.5V，定值電阻R1的阻值1Ω；（3）R2消耗的最大功率為0.5W。