Question

如图甲的电路中，电源电压保持不变，闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙．则电源电压为________V，当滑片P置于a端时，10s电路总共消耗的电能为________J．当滑动变阻器的阻值调为________Ω时，电路中的电流最小，此时滑动变阻器两端电压为________V．

Answer 1

9    135    12    6
分析：（1）当滑片在a端时，电路中只有定值电阻，此时电流最大，电压表的示数就是电源电压，利用W=UIt即可求出电路中消耗电能；
（2）当滑片在a端时，利用欧姆定律解得定值电阻阻值；
当滑片在b端时，电路中电阻最大，电流最小，根据欧姆定律解得总电阻，再减去（1）中求得的定值电阻阻值即是滑动变阻器的最大阻值；最后根据欧姆定律的变形公式即可求出滑动变阻器两端电压．
解答：（1）当变阻器的滑片接在a端时，电路中只有定值电阻，此时电流最大，电压表的示数就是电源电压，即：电路中的最大电流：I=1.5A，电源电压：U=9V；
10s内电路消耗的电能：W=UIt=9V×1.5A×10s=135J；
（2）∵I=
∴定值电阻：R===6Ω；
当变阻器的滑片接在b端时，滑动变阻器与定值电阻串联，电路中总电阻最大，电流最小，即I′=0.5A；
∵I=
∴电路的总电阻：R_总===18Ω；
则滑动变阻器的最大阻值：
R_max=R_总-R=18Ω-6Ω=12Ω；
∴变阻器两端的电压：U′=I′R_max=0.5A×12Ω=6V．
故答案为：9；135；12；6．
点评：本题结合图象考查了欧姆定律及串联电路特点应用和电功的计算，属综合性较高的题目，难点是明白滑片移动过程中电路的变化情况；应用图象解决问题，这是以后学习的重点．