Question

图甲是某同学探究电流与电压关系的电路图，电源电压保持不变．开关s闭合后，下表记录的是滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，用电流表和电压表测得的一些数据．

电压U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
电流I/A	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

（1）请根据表格中的数据在图乙中画出电流与电压关系图．
（2）由图象可得：通过R₀的电流与R₀两端的电压成________比
（3）电源电压是多少伏？
（4）滑动变阻器R的最大阻值是多少欧姆？
（5）当滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的电功率是多少瓦？

Answer 1

解：（1）结合表格数据进行描点，所作I-U图如下：

（2）从图象中可以看出该图象是正比例函数，所以通过R₀的电流与R₀两端的电压成正比；
（3）当滑片位于左端时，电压表测电源的电压，所以由表格数据可知，电源的电压U=3V；
（4）当滑片位于最右端时，R₀与滑动变阻器的最大阻值串联，
变阻器两端的电压U_R=U-U₀=3V-0.5V=2.5V，
变阻器的最大阻值R===25Ω；
（5）当滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的电功率P=U_RI=2.5V×0.1A=0.25W．
答：（1）如上图所示；（2）正；（3）电源的电压为3V；（4）滑动变阻器R的最大阻值是25Ω；（5）当滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的电功率是0.25W．
分析：（1）结合表格中的电压和电流值进行描点作图，然后用平滑的线进行连接各点；
（2）根据正比例函数图象可以判断出电压与电流的关系；
（3）由图甲可知，当滑片位于左端时，电路为R₀的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出R₀的阻值；
（4）当滑片位于最右端时，R₀与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测R₀两端的电压，电流表测电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，再根据欧姆定律求出变阻器R的最大阻值．
（5）根据P=UI求出滑片P位于a端时消耗的电功率．
点评：本题考查了描点法作图和串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的应用，关键是会分析滑片移动时电路的变化和从表格中得出相关的信息，综合较强，有一定的难度．