Question

【题目】如图甲所示电路，电源两端电压U不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。当开关S闭合后，改变滑动变阻器接入电路的电阻，其电流与电压的关系如图乙所示。求：

⑴请依据题中提供的信息，求滑动变阻器R2接入电路的最大阻值为多少欧？

⑵请分析求出定值电阻R1的电阻值和电源两端电压？

⑶电路消耗电功率的最大值？

Answer 1

【答案】⑴60⑵10Ω 7 V ⑶4.9W。

【解析】（1）由甲图知道，当滑片位于最右端时，滑动变阻器的最大阻值R2 与电阻R1 串联，电压表测R2 两端的电压，此时电路中的电流最小；由乙图可知此时电压为U1 =6V，电流为I最小 =0.1A，故变阻器R2 接入电路的最大阻值：R2 =U1/I最小=6V/0.1A=60Ω；

（2）当滑片位于最左端时电路为只有R1的简单电路，此时电路中的电流最大，由乙图可知I最大 =0.7A，由I=U/R可得，电源的电压：U=I最大 R1 =0.7A×R1 ；

根据欧姆定律和串联电路中总电压等于各分电压之和，故电源的电压：U=I最小 R1 +U2 =0.1A×R1 +6V，

因电源的电压不变，故0.7A×R1 =0.1A×R1 +6V，解得：R1 =10Ω；

所以电源的电压为U=0.7A×R1 =0.7A×10Ω=7V；

（3）由P=UI知道，当滑动变阻器接入电路的电阻为0Ω时，电路中的电流最大，电路消耗的总功率最大：P=UI=7V×0.7A=4.9W。