Question

16．如图甲所示，R₁的阻值是20Ω．滑动变阻器R₂消耗的功率P与其电阻R₂的关系图象如图乙所示，当滑动变阻器R₂的滑片P由最左端向右端移动时，R₂消耗的电功率P大小变化情况是先增大后减小，由题中信息，可知电源电压是6V，R₂消耗的最大功率是0.45W．

Answer 1

分析 （1）由图乙可知R₂消耗的电功率P大小变化情况；
由甲电路图可知，R₁与R₂串联，由图象可知滑动变阻器的阻值为10Ω时的电功率，根据串联电路的电流特点和P=I²R求出电路中的电流，利用电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；
（2）由图象可知，滑动变阻器消耗功率最大时接入电路中的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P=I²R求出R₂消耗的最大功率．

解答 解：（1）由图乙可知R₂消耗的电功率P大小变化情况是先增大后减小；
由甲电路图可知，R₁与R₂串联，
由图象可知，滑动变阻器的阻值为10Ω时的电功率P₂=0.4W，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P=I²R可得，电路中的电路：
I₁=$\sqrt{\frac{{P}_{2}}{{R}_{2}}}$=$\sqrt{\frac{0/4W}{10Ω}}$=0.2A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，电源的电压：
U=I₁（R₁+R₂）=0.2A×（20Ω+10Ω）=6V；
（2）由图象可知，滑动变阻器消耗的功率最大时接入电路中的电阻为20Ω，
此时电路中的电流：
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{20Ω+20Ω}$=0.15A，
则R₂消耗的最大功率：
P_2大=I²R₂′=（0.15A）²×20Ω=0.45W．
故答案为：先增大后减小；6；0.45．

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，从图象中得出变阻器消耗的功率最大时接入电路中的电阻是关键．