Question

【題目】如圖甲所示的電路中，為定值電阻，R為滑動變阻器，電源電壓不變。閉合開關S后，調節滑片P從a端移動到b端過程中，電流表示數I與電壓表示數U的變化關系如圖乙所示。求：

（1）電路中電流最小時，30s內電流通過電阻R做的功；

（2）電源電壓和定值電阻；

（3）電路中電流最大時，電阻消耗的功率。

Answer 1

【答案】（1）120J；（2）24V、20Ω；（3）28.8W。

【解析】

(1)由電路圖可知，與R串聯，電壓表測變阻器R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，由圖乙可知，電路中最小電流，此時R兩端電壓，則30s 內電流通過電阻R做的功：

(2)滑動變阻器滑片P在b端時，電路為的簡單電路，由圖象乙可知最大電流為1.2A，由歐姆定律可得電源電壓：

①

滑動變阻器滑片P在a端時，與R的最大阻值串聯，此時，，由歐姆定律和串聯電路的電壓特點可得電源電壓：

②

由①②解得，，；

(3)由圖乙得，電路中的電流最大值是，此時消耗的功率最大，則：

答：(1)電路中電流最小時，30s內電流通過電阻R做的功為120J；

(2)電源電壓、定值電阻分別為24V、20Ω；

(3)電路中電流最大時，電阻消耗的功率為28.8W。