Question

9．如图甲所示电路中，R₀为定值电阻，R₁为滑动变阻器．图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象，则电源电压是12V．

Answer 1

分析 由电路图可知，R₀与R₁串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流．根据图象读出两组电流和对应滑动变阻器消耗的电功率，根据P=UI求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R₀的阻值，进一步求出电源的电压．

解答 解：由电路图可知，R₀与R₁串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流．
由电路图可知，当电路中的电流I=0.2A时，R₁的电功率P₁=2.0W，
由P=UI可得，R₁两端的电压：
U₁=$\frac{{P}_{1}}{I}$=$\frac{2.0W}{0.2A}$=10V，
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=U₁+IR₀=10V+0.2A×R₀，
由电路图可知，当电路中的电流I′=0.4A时，R₁的电功率P₁′=3.2W，
此时R₁两端的电压：
U₁′=$\frac{{P}_{1}′}{I′}$=$\frac{3.2W}{0.4A}$=8V，
电源的电压：
U=U₁′+I′R₁=8V+0.4A×R₀，
因电源的电压不变，
所以，10V+0.2A×R₀=8V+0.4A×R₀，
解得：R₀=10Ω，
电源的电压：
U=U₁+IR₀=10V+0.2A×10Ω=12V．
故答案为：12．

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．