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【题目】图甲中电源为5VR1为定值定值,R2为滑动变阻器(允许通过的最大电流为5A),闭合开关S后,移动附片Pab两端电压U和通过的电流I之间的关系如图乙;R2消耗的功率P与电流I的关系如图丙,求:

1R1的阻值;

2)当R2的功率为120W时,电路消耗的总功率;

3)滑动变阻器连入阻值的范围.

【答案】1R1的阻值为为

2)当R2的功率为120W时,电路消耗的总功率为200W

3)滑动变阻器连入阻值的范围为45Ω

【解析】试题分析:由电路图可知,两电阻串联接入电路,ab两点间电压是滑动变阻器两端电压.

1)当开关断开时,电路中的电流为0A,此时电压表测电源的电压,由图乙可知ab两端的电压,即为电源的电压;由图丙可知当R2的功率为120W时电路中的电流,由图乙可知ab两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,根据欧姆定律求出R1的阻值;

2)根据P=UI求出当R2的功率为120W时电路消耗的总功率;

3)由图乙可知,AB两端最大和最小电压对应的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大和最小值,进一步得出滑动变阻器连入阻值的范围.

解:由电路图可知,两电阻串联接入电路,ab两点间电压是滑动变阻器两端电压.

1)当开关断开时,电路中的电流为0A,此时电压表测电源的电压,

由图乙可知ab两端的电压,即电源的电压U=50V

由图丙可知,当R2的功率为120W时,电路中的电流I=4A

由图乙可知,Uab=30V

因串联电路中总电压等于各分电压之和,

所以,R1两端的电压:

U1=U﹣Uab=50V﹣30V=20V

I=可得,R1的阻值:

R1===5Ω

2)电路消耗的总功率:

P=UI=50V×4A=200W

3)由图乙所示图象可知:I1=1AU2=45VI2=5AU2′=25V

I=可得,滑动变阻器接入电路中的最大和最小电阻分别为:

R最大===45ΩR最小===5Ω

所以,滑动变阻器接入电路的阻值范围是45Ω

答:(1R1的阻值为为

2)当R2的功率为120W时,电路消耗的总功率为200W

3)滑动变阻器连入阻值的范围为45Ω

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