Question

5．如图甲所示电路，将滑动变阻器R₂的滑片从最右端移到最左端，电流表示数与电压表示数的关系如图乙所示，则电源电压为6V，滑动变阻器R₂的最大阻值为40Ω，若将滑片移至中点后通电1min，电路消耗的总功率为0.9W．

Answer 1

分析 由电路图可知，两电阻串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，电压表的示数最大为电源的电压，根据图象读出电源的电压；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，电压表的示数最小，根据图象读出两电流表的示数，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R₁和滑动变阻器R₂的最大阻值；
（2）根据电阻的串联和P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出滑片移至中点时电路消耗的总功率．

解答 解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，电压表的示数最大为电源的电压，
由图象可知，电源的电压U=6V，
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，电压表的示数最小，
由图象可知，U₁=2V，I_小=0.1A，
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=$\frac{U}{R}$可得，R₁和滑动变阻器R₂的最大阻值分别为：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{小}}$=$\frac{2V}{0.1A}$=20Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{小}}$=$\frac{4V}{0.1A}$=40Ω；
（2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑片移至中点时，电路消耗的总功率：
P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+\frac{{R}_{2}}{2}}$=$\frac{（6V）^{2}}{20Ω+\frac{40Ω}{2}}$=0.9W．
故答案为：6；40；0.9．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键．