如图甲所示.R1为定值电阻.R2为滑动变阻器,图乙反映了开关由断开到闭合.在移动滑片P的过程中.ab两端的电压U和通过的电流I之间的关系,图丙是滑动变阻器消耗的功率P与电流I之间的关系．求:(1)电源电压,(2)电阻R1的阻值,(3)当变阻器消耗的功率为90W时.整个电路1min消耗的电能,(4)在图乙中画出滑片移动过程中.电阻R1两端� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

12．如图甲所示，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器；图乙反映了开关由断开到闭合，在移动滑片P的过程中，ab两端的电压U和通过的电流I之间的关系；图丙是滑动变阻器消耗的功率P与电流I之间的关系．求：

（1）电源电压；
（2）电阻R₁的阻值；
（3）当变阻器消耗的功率为90W时，整个电路1min消耗的电能；
（4）在图乙中画出滑片移动过程中，电阻R₁两端的电压和通过的电流之间关系的图线．

分析（1）由图象乙可以得出电源电压；
（2）由图乙所示图象求出电压与电流的对应值，由串联电路特点及欧姆定律列方程，可以求出电阻R₁两端的电压与电阻R₁的阻值；
（3）由图丙求出R₂消耗的功率为90W时的电路电流，由W=UIt求出电路消耗的电能；
（4）根据滑动变阻器两端电压，由欧姆定律可以求出电阻R₁两端的电压和通过的电流，进一步画出图象．

解答解：
（1）由图可知，电源电压为60V；
（2）从图乙中可以看出电流1A时，变阻器两端的电压为50V；
则电阻R₁两端的电压U₁=U-U_P=60V-50V=10V；
电阻R₁的阻值R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{10V}{1A}$=10Ω；
（3）从图丙中可以看出变阻器的功率90W时，电路中的电流为3A；
整个电路消耗的电能W=UIt=60V×3A×60s=10800J；
（4）由图乙所示图象可知：I=1A时U₂=50V，所以U₁=60V-50V=10V；当I′=3A时U₂′=30V；U₁′=60V-30V=30V，I′′=5A时U₂′′=10V；U₁′′=60V-10V=50V，描点连线，如图：

答：（1）电源电压为60V；
（2）电阻R₁的阻值10Ω；
（3）当变阻器消耗的功率为90W时，整个电路1min消耗的电能为10800J；
（4）如上图．

点评本题是一道图象图，难度较大，分析清楚电路结构、由图象获取所需信息、熟练应用串联电路特点及欧姆定律、电能公式即可正确解题．

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