Question

【题目】如甲图所示，R1为定值电阻，电源电压保持不变．当闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从B端移到A端，两电表示数变化关系如乙图所示．求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）滑片P滑到AB中点时电阻R1的电功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：当滑动变阻器的滑片滑到A端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，

由图象可知，电源的电压U=6V；

答：电源电压为6V；

（2）解：当滑动变阻器的滑片滑到B端时，R2接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，

由图象可知，电路中的电流I小=0.2A，R1两端的电压U1=2V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，R2两端的电压：

U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V，

由I= 可得，滑动变阻器R2的最大阻值：

R2= = =20Ω；

答：滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω；

（3）解：R1的阻值：

R1= = =10Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，滑片P滑到AB中点时，电路中的电流：

I= = =0.3A，

电阻R1的电功率：

P1=I2R1=（0.3A）2×10Ω=0.9W．

答：滑片P滑到AB中点时电阻R1的电功率为0.9W．

【解析】（1）当滑动变阻器的滑片滑到A端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，根据图象读出电源的电压；（2）当滑动变阻器的滑片滑到B端时，R2接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，根据图象读出电路中的最小电流和R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器R2的最大阻值；（3）根据欧姆定律求出R1的阻值，滑片P滑到AB中点时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据P=I2R求出电阻R1的电功率．
【考点精析】利用欧姆定律及其应用和电功率的计算公式对题目进行判断即可得到答案，需要熟知欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．