Question

【题目】某同学利用如甲图所示电路进行实验，电源电压保持不变，R为滑动变阻器，R0为定值电阻，他将滑片P从最右端缓慢移至最左端，记录电压表与电流表的示数，采集多组数据后画出U﹣I图象如图乙所示（图中A、B两点分别对应滑动变阻器左右两端），求：
（1）滑动变阻器的最大阻值R；
（2）电源电压U和定值电阻R0的大小；
（3）滑片P从最右端缓慢移至最左端的过程中，滑动变阻器R消耗功率的变化情况是 ．

Answer 1

【答案】
（1）解：由电路图可知，R0和R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，

当滑动变阻器滑片在右端时，变阻器接入电路的阻值最大，电路的电阻最大时，电路中的电流最小，

由乙图可知，电路中的最小电流I最小=0.2A，R两端的电压UR=7V，

由欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值：

R= = =35Ω；

由串联电路特点和欧姆定律表示出电源电压：

U=I最小（R0+R）=0.2A×（R0+35Ω）…①

（2）解：当滑动变阻器滑片在左端时，接入电路的电阻最小为0时，电路为R0的简单电路，此时电路中电流最大，

由乙图可知，电路中的最大电流：I最大=1.6A，

由I= 可得电源电压：

U=I最大R0=1.6A×R0…②

由①②可得：R0=5Ω，U=8V

（3）先变大后变小
【解析】由电路图可知，R0和R串联，电压表测R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的电阻最大时，电路中的电流最小，根据图象读出此时电路中的电流和R两端的最大电压，由欧姆定律计算R的最大值．由电路特点和欧姆定律表示出电源电压；（2）当滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，根据乙图读出此时的电流．根据串联电路特点和欧姆定律表示出电源电压，从而得到R0的阻值和电源；（3）根据串联电路特点和欧姆定律以及P=I2R表示滑动变阻器的功率，从而分析变阻器功率变化情况．
【考点精析】通过灵活运用欧姆定律及其应用和电功率的计算公式，掌握欧姆定律的应用： 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即可以解答此题．