Question

【題目】如圖甲所示，電源電壓恒定，R0為定值電阻.將滑動變阻器的滑片從a端滑到b端的過程中，電壓表示數U與電流表示數I間的關系圖象如圖乙所示。電路中滑動變阻器R的最大阻值______Ω；電源電壓為______ V。當滑片滑到滑動變阻器的a端時，電阻R0消耗的功率為_________W；滑片從a端滑到b端的過程中，滑動變阻器最大電功率為______ W。

Answer 1

【答案】20 12 8 3.6

【解析】

[1]由圖甲知道，當滑片位于a端時，變阻器接入電路中的電阻最大，R0 與R串聯，電流表測電路中的電流，電壓表測R兩端的電壓，此時電路中的電流最小，由圖乙知道，此時電路中的電流是I小 =0.4A，UR =8.0V，由知道，滑動變阻器的最大阻值是：

；

[2]由于串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電源的電壓是：

U=I小（R0 +R）=0.4A×（R0 +20Ω） ①，

當滑片位于b端時，電路為R0的簡單電路，電路中的電流最大，由圖乙知道，電路中的最大電流I大 =1.2A，則電源的電壓：

U=I大 R0 =1.2A×R0 ②，

因電源的電壓不變，所以，由①②解得：R0 =10Ω，即電源的電壓是：

U=I大R0 =1.2A×10Ω=12V；

[3]當滑片滑到滑動變阻器的a端時，電阻R0兩端的電壓是：

由知道，電阻R0消耗的功率是：

；

[4]根據知道，滑動變阻器的功率是：

所以，當R滑=R0 =10Ω時，P最大，且最大值是：

。