Question

【题目】为研究定值电阻消耗功率的情况，小明按照图甲连接了实验电路，闭合开关S，记录了滑动变阻器的滑片P在几个不同位置时，电流表和电压表的示数。他利用实验数据作出U—I图像，如图乙所示。电路中的最大电流为1A，最小电流为0.2A。

求：（1）当电流表示数为1A时，定值电阻消耗功率P1；

（2）定值电阻的阻值R1；

（3）滑动变阻器的最大阻值R2；

（4）当电压表示数为8V时，滑动变阻器消耗功率P2。

Answer 1

【答案】(1) 20W；(2) 20Ω；(3) 80Ω；(4) 4.8W

【解析】

(1)由甲图可知，R1、R2串联，电压表测R1的电压，当电流表示数为1A时，R1的电流I1=1A，电路中只有R1工作；由图乙可知R1的电压为U1=20V，此时电源电压U=U1=20V则定值电阻消耗功率P1为

(2) 图乙可知当电流表示数为1A时，R1的电流I1=1A，R1的电压为U1=20V，则定值电阻的阻值R1为

(3)当电路中电流最小时，滑动变阻器R2的阻值最大，最小电流为0.2A，由图乙可知，当电路中电流I2=0.2A时，R1的电压为U1’=4V，因为R1、R2串联，所以R2的电压为

则滑动变阻器的最大阻值R2为

(4)当电压表示数为8V时，由图乙可知,此时电路中的电流为I2’=0.4A，滑动变阻器的电压为

则滑动变阻器消耗功率P2为

答：(1) 当电流表示数为1A时，定值电阻消耗功率P1为20W；

(2)定值电阻的阻值R1为20Ω；

(3)滑动变阻器的最大阻值R2为80Ω；

(4)当电压表示数为8V时，滑动变阻器消耗功率P2为4.8W。