Question

【题目】如图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，在移动滑动变阻器R滑片的过程中，描绘出了如图乙所示的滑动变阻器消耗的电功率与电流的关系图像，则电源电压为_____V，滑动变阻器的最大阻值为______Ω。

Answer 1

【答案】12 100

【解析】

（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R的最大阻值和R0串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流最小，根据图乙读出电路中的最小电流和滑动变阻器的功率，根据P=I2R求出滑动变阻器的最大阻值；
（2）由图象读出电路中的电流为0.2A时R的电功率，根据P=I2R求出R接入电路的电阻，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式求出R0的阻值，进一步根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压。

由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压。

（1）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，由图象可知，电路中的最小电流I=0.1A时，R的电功率PR=1W，由P=I2R可得，滑动变阻器的最大阻值：；

（2）由图象可知，当电路中的电流I′=0.2A时，R的电功率PR′=1.6W，此时R接入电路的电阻：，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，电源的电压：U=I′（R0+R′）=0.2A×（R0+40Ω），

当电路中的电流I=0.1A时，电源的电压：U=I（R0+R1）=0.1A×（R0+100Ω），

因电源的电压不变，所以0.2A×（R0+40Ω）=0.1A×（R0+100Ω），解得：R0=20Ω，则电源的电压：U=I（R0+R1）=0.1A×（20Ω+100Ω）=12V。