Question

【题目】如图甲所示，电源两端电压不变。R1为定值电阻，R2为滑动变阻器；当滑动变阻器的滑片P滑动时测出电压值、电流值，得出滑动变阻器的功率P和电流I的关系图象如图乙所示，根据图象信息。求：

（1）滑动变阻器的滑动P向右滑动时，电流表的示数_____，电压表的示数_____，电压表与电流表示数之比_____。（填“增大”、“不变”、“减小”）

（2）滑动变阻器的最大阻值______；

（3）R1的阻值____和电源电压______；

（4）求此电路的最大电功率________ 。

Answer 1

【答案】减小 增大 增大 25Ω 5Ω 12V 28.8W

【解析】

由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。

（1）滑动变阻器的滑动P向右滑动时，变阻器连入电路中的电阻变大，根据电阻的串联，总电阻变大，由欧姆定律，电流表的示数减小，根据U＝IR，R1的电压变小，根据串联电路电压的规律，电压表的示数增大，由于电压表与电流表示数之比为变阻器连入电路中的电阻，所以电压表与电流表示数之比增大。

（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流I最小＝0.4A，滑动变阻器消耗的电功率P2＝4W，由P＝I2R可得，滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝25Ω；（3）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和和I＝可得，电源的电压：U＝I最小（R1+R2）＝0.4A×（R1+25Ω），由图乙可知，电路中的电流I＝0.8A时，滑动变阻器消耗的电功率P2′＝6.4W，则滑动变阻器接入电路中的电阻：

R2′＝＝＝10Ω，电源的电压：U＝I（R1+R2′）＝0.8A×（R1+10Ω），

因电源的电压不变，所以，0.4A×（R1+25Ω）＝0.8A×（R1+10Ω），

解得：R1＝5Ω，电源的电压：U＝I最小（R1+R2）＝0.4A×（5Ω+25Ω）＝12V；

（4）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，则电路消耗的电功率最大，

P最大＝＝＝28.8W。