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。

（1）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

（2）请分析求出定值电阻R1的电阻值和电源电压

（3）电阻R1消耗电功率的最大值

Answer 1

【答案】（1）；（2）10Ω；7V；（3）4.9W

【解析】

（1）由电路图知道，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；由乙图知道，电压表的最大值是U1 =6V，I最小 =0.1A，所以，变阻器R2 接入电路的最大阻值： =60Ω；

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

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

由于电源的电压不变，所以，0.7A×R1 =0.1A×R1 +6V，由此解得：R1 =10Ω，U =7V；

（3）当滑动变阻器接入电路的电阻为0Ω时，电路消耗的总功率最大，此时消耗的最大总功率是：P=UI=7V×0.7A=4.9W。