Question

【題目】如圖甲所示， R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，電源兩端電壓不變；圖乙是滑動變阻器的功率P和電流I的關系圖，根據圖像信息。求：

（1）滑動變阻器的最大阻值；

（2）R1的阻值和電源電壓；

（3）求此電路的最大電功率。

Answer 1

【答案】（1）100Ω（2）8Ω（3）10.8V （4）14.58W（14.6W）

【解析】

由電路圖可知,R1與R2串聯,電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。

(1)當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，

由圖乙可知,電路中的最小電流I小=0.1A,滑動變阻器消耗的電功率P2=1.0W，

由P=I2R可得，滑動變阻器的最大阻值：R2= ==100Ω；

(2)串聯電路中總電阻等于各分電阻之和,由I=可得，電源的電壓：

U=I小(R1+R2)=0.1A×(R1+100Ω)，

由圖乙可知,電路中的電流I=0.6A時,滑動變阻器消耗的電功率P′2=3.6W，

則滑動變阻器接入電路中的電阻：

===10Ω，

則電源的電壓：

U=I(R1+R′2)=0.6A×(R1+10Ω)，

電源的電壓不變，所以：

0.6A×(R1+10Ω)=0.1A×(R1+100Ω)，

解得：R1=8Ω，

電源的電壓：U=I小(R1+R2)=0.1A×(8Ω+100Ω)=10.8V；

(3)當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路消耗的電功率最大，

則P大===14.58W.