Question

【题目】如图甲所示，是某同学“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系”的实验电路图，通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出了a、b、c三条图线，如图乙所示．根据图象可知，其中，反映电源的总功率PU随电流I变化的关系图象是（选填“a”、“b”或“c”），滑动变阻器R消耗的最大电功率为W．

Answer 1

【答案】a；2.25
【解析】解：（1）电源总功率PU与电流I成正比，图象是一条倾斜的直线，由图象可知，电源总功率PU随电流I变化的关系图线是a；（2）由图象可知，电源功率PU=9W，电流I=3A，电源电压U= = =3V；
由图象可知，定值电阻R0的功率P0=9W时，电路电流I=3A，
电阻阻值R0= = =1Ω，此时定值电阻两端电压为U0=IR0=3A×1Ω=3V，故曲线b为定值电阻的发热功率曲线；
曲线c为滑动变阻器的电功率变化曲线，由图可知：电路电流I=1.5A时，滑动变阻器消耗的电功率最大，
此时电路总电阻R总= = =2Ω，
滑动变阻器接入电路的阻值R滑=R总﹣R0=2Ω﹣1Ω=1Ω；
故滑动变阻器消耗的最大功率为：PR=I2R滑=（1.5A）2×1Ω=2.25W．
故答案为：a；2.25．
（1）电源电压U不变，由P=UI可知，电功率P与I成正比，P﹣I图象是一条倾斜的直线；（2）利用图象和P=UI确定电源电压，结合电功率变形公式求解定值电阻阻值，分析判断曲线确定滑动变阻器的功率曲线，结合功率公式求解功率．本题难度较大，由图象找出电功率对应的电流是正确解题的前提与关键，熟练应用电功率公式的变形公式、欧姆定律、串联电路特点即可正确解题．