题目内容
如图所示电路,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表的示数变化范围在0.2A至0.6A,电压表的示数变化范围在2V至6V.当滑动变阻器的滑片在这两点间移动过程中,滑动变阻器消耗的最大电功率是 W.
【答案】分析:首先根据题中电流表、电压表的变化范围,确定电流和电压的对应关系,再根据定值电阻阻值不变列出等式,可以求出电源电压和定值电阻R的阻值;
然后根据电功率计算公式列出代数式,利用数学中极值的求法,得出滑动变阻器最大功率.
解答:解:分析电路可知,R与R′串联,电压表测的是滑动变阻器两端的电压;
当电路中电流为0.2A时,根据U′=U-UR可知,电压表对应的电压为6V;
同理,当电流为0.6A时,电压表示数为2V,则有:
R=
=
,解得:U=8V,R=10Ω.
设滑动变阻器阻值为Rx时,滑动变阻器消耗的电功率最大,则有:
P=I2Rx=(
)2?Rx=(
)2?Rx
高y=P,x=Rx,由上式可变为:
y=(
)2?x=
=
=
=
当(
-
)2=0时,y值最大,则y最大=
=1.6,
所以滑动变阻器消耗的最大功率为:P=1.6W.
故答案是:1.6.
点评:该题难度较大,主要难在数学知识中极值的求法,这也是解答此题的关键所在.
然后根据电功率计算公式列出代数式,利用数学中极值的求法,得出滑动变阻器最大功率.
解答:解:分析电路可知,R与R′串联,电压表测的是滑动变阻器两端的电压;
当电路中电流为0.2A时,根据U′=U-UR可知,电压表对应的电压为6V;
同理,当电流为0.6A时,电压表示数为2V,则有:
R=
设滑动变阻器阻值为Rx时,滑动变阻器消耗的电功率最大,则有:
P=I2Rx=(
高y=P,x=Rx,由上式可变为:
y=(
当(
所以滑动变阻器消耗的最大功率为:P=1.6W.
故答案是:1.6.
点评:该题难度较大,主要难在数学知识中极值的求法,这也是解答此题的关键所在.
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