Question

【题目】如图甲所示，电阻R1=30Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω，电源两端电压为6V．
（1）电路连接中，S应处于断开状态，R2的滑动触头P应滑至（选填“最左端”或“最右端”或“任意位置”）；
（2）计算通过电路中电流的变化范围；
（3）通过计算推导电阻R2电功率与电流的正确函数关系式，并在图乙中画出电阻R电功率与电流变化的函数图象（自己按需求填写最小分度值，并标出特殊点的数值）．

Answer 1

【答案】
（1）最右端
（2）解：根据欧姆定律，R2滑动变阻器的滑片在最左端时，只有R1接入电路，

此时电流最大：I= = =0.2A；

R2滑动变阻器的滑片在最右端时，R2最大值和R1串联接入电路，

此时电流最小：I′= = =0.067A；

电路中电流的变化范围为0.067A～0.2A

（3）解：已知R2和R1串联接入电路，

R2的电功率：P2=I2R2=（ ）2×R2= ×R2= = ；

由以上分析可知，当R1=R2时，电功率最大，P2最大= = =0.3W，此时电流，I″= = =0.1A；

电流最小时，R2的功率，P2=I′2R2=（ ）2×60Ω=0.27W；

根据数学知识可得，图乙中画出电阻R电功率与电流变化的函数图象：

【解析】（1）电路连接时，为了保护电路，S应处于断开状态，R2的滑动触头P应为于阻值最大处，由图可知，即最右端； 所以答案是：（1）最右端；（2）电路中电流的变化范围为0.067A～0.2A；（3）如上图．
【考点精析】掌握欧姆定律及其应用和电功率的计算公式是解答本题的根本，需要知道欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．