Question

【题目】如图甲所示，电源电压恒为6V，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，电流在0.1A～0.4A之间时电子元件均能正常工作．若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示 为使电子元件处于正常工作状态，滑动变阻器接入电路的最大阻值为Ω；在电子元件处于正常工作状态下，电路消耗的最大功率为；在电子元件处于正常工作状态下且电路消耗的功率最大时，滑动变阻器每分钟发热J．

Answer 1

【答案】40；2.4W；48
【解析】解：电路电流最小时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路最小电流为0.1A，由图示图象可知，此时电子元件两端电压：U元件=2V，
滑动变阻器两端电压：U滑=U﹣U元件=6V﹣2V=4V，由I= 可知，
滑动变阻器接入电路的最大阻值：R滑最大= = =40Ω；
电路电流最大时，电路消耗的功率最大，电路最大电流为0.4A，
电路消耗的最大功率：P最大=UI最大=6V×0.4A=2.4W，
由图示图象可知，电流为0.4A时，电子原件两端电压：U原件′=4V，
此时滑动变阻器两端电压：U滑′=U﹣U原件′=6V﹣4V=2V，
滑动变阻器每分钟t=1min=60s产生的热量：Q=W=U滑′I′t=2V×0.4A×60s=48J；
故答案为：40；2.4W；48．
由电路图可知，滑动变阻器与电阻元件串联，电路电流最小时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，由图乙所示图象可以求出电阻元件正常工作时最小电流所对应的电压，由串联电路特点求出滑动变阻器两端电压，然后由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最大阻值；电源电压一定，电路电流最大时，功率最大，由图象找出正常工作最大电流对应的电压，求出滑动变阻器两端电压，然后由P=UI求出电路消耗的功率，由电功公式求出滑动变阻器消耗的电能．