Question

（6分）如图甲所示电路，电源两端电压U不变，R₁是定值电阻，R₂是滑动变阻器。当开关S闭合后，改变滑动变阻器接入电路的电阻，其电流与电压的关系如图乙所示。求：
      
⑴滑动变阻器R₂接入电路的最大阻值为    Ω，电源两端电压为     V；
⑵定值电阻R₁的电阻值；
⑶电路消耗电功率的最大值。

Answer 1

⑴60      7 ；⑵10Ω；⑶当滑动变阻器接入电路的电阻为0Ω时，电路消耗的总功率最大,此时有P = UI=7V×0.7A=4.9W。

试题分析：定值电阻R₁与滑动变阻器R₂串联，开关S闭合后，由图乙知当电压表示数为零时，仅R₁接入电路，通过电路中的电流为I=0.7A，则电源电压U=IR₁=0.7A×R₁①，当电压表示数为U₂=6V时，定值电阻R₁与滑动变阻器R₂串联接入电路，且R₂接入电路的阻值最大，通过电路中的电流为I′=0.1A，则电源电压U=U₂+ I′R₁=6V+0.1A×R₁②，由解①②得U=7V，R₁=10Ω；滑动变阻器R₂接入电路的最大阻值R₂=U₂/ I′=6V/0.1A=60Ω。由题意知：当滑动变阻器接入电路的电阻为0Ω时，电路消耗的总功率最大，此时有P = UI=7V×0.7A=4.9W。