Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合開關S后，變阻器的滑片P由a端移動到b端的過程中，根據測得電壓表與電流表數據，畫出了電阻R1兩端電壓U與通過的電流I之間的關系圖像如圖所示。求：

(1)電阻R1和滑動變阻器的最大阻值；

(2)電壓表V2示數的變化范圍；

(3)滑片P移動到變阻器的中點時，電阻R1消耗的電功率。

Answer 1

【答案】（1）8Ω；16Ω （2）0V-8V； （3）4.5W

【解析】（1）如圖兩電阻串聯，變阻器的滑片P位于a端時，電路為只有R1的簡單電路，所以由右圖知，電壓最大時，即為電源電壓，即：；

當變阻器的滑片P位于b端時，R1的電壓為4V，則R1的阻值為：

；

則滑動變阻器兩端的電壓為：

滑動變阻器的最大阻值為：

；

（2）電壓表V2測量滑動變阻器的電壓；

變阻器的滑片P位于a端時，電壓表V2示數為0V；

當當變阻器的滑片P位于b端時，滑動變阻器兩端的電壓為：

所以電壓表V2示數變化范圍為：0V-8V；

（3）當滑片P移動到變阻器的中點時，電路總電阻為：

此時電路中電流為：

電阻R1消耗的電功率為：

。