Question

13．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，则电源电压是9V，滑动变阻器的最大阻值是12Ω，当滑片P置于b端时，变阻器消耗的功率为3W．

Answer 1

分析 （1）当滑片在a端时，电路中只有定值电阻，此时电流最大，电压表的示数就是电源电压，利用欧姆定律解得定值电阻阻值；
（2）当滑片在b端时，电路中电阻最大，电流最小，根据欧姆定律解得总电阻，再减去（1）中求得的定值电阻阻值即是滑动变阻器的最大阻值；
（3）已知电流和电阻，利用P=I²R计算消耗的功率．

解答 解：（1）当变阻器的滑片接在a端时，电路中只有定值电阻，此时电流最大，电压表的示数就是电源电压，即：电源电压：U=9V，定值电阻 R=$\frac{U}{{I}_{a}}$=$\frac{9V}{1.5A}$=6Ω；                           
（2）当变阻器的滑片接在b端时，滑动变阻器与定值电阻串联，电路中总电阻最大，电流最小；
电路的总电阻：R_总=$\frac{U}{{I}_{b}}$=$\frac{9V}{0.5A}$=18Ω；          
则滑动变阻器的最大阻值：R_滑最大=R_总-R=18Ω-6Ω=12Ω；                              
（3）当变阻器的滑片接在b端时，滑动变阻器消耗的功率：
P=I_b² R_m=（0.5A）²×12Ω=3W． 
故答案为：9；12；3．

点评 本题结合图象考查了欧姆定律及串联电路特点应用和电功率的计算，属综合性较高的题目，难点是明白滑片移动过程中电路的变化情况；应用图象解决问题，这是以后学习的重点．