Question

20．如图甲所示电路中，电源电压为12V，R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．则该滑动变阻器的最大值是50Ω，R的阻值为10Ω．图乙中曲线与横轴的交点坐标为（1.2 0）．

Answer 1

分析 由电路图可知，R与R₁串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，根据图乙可知电路中的最小电流和滑动变阻器消耗的电功率，根据P=UI求出R₁两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R两端的电压，再根据欧姆定律求出R和R₁的最大阻值；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，根据欧姆定律求出电路中的电流，然后得出图乙中曲线与横轴的交点坐标．

解答 解：由电路图可知，R与R₁串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，
接入电路中的电阻最小，电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的最小电流I=0.2A，滑动变阻器的功率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，R两端的电压：
U_R=U-U₁=12V-10V=2V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R和R₁的最大阻值分别为：
R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω，R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{10V}{0.2A}$=50Ω；
（2）滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，
则I′=$\frac{U}{R}$=$\frac{12V}{10Ω}$=1.2A，
即图乙中曲线与横轴的交点坐标为（1.2  0）．
故答案为：50；10；（1.2  0）．

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，从图象读出电路中的最小电流是关键．