Question

【题目】如图甲所示的电路中，电源电压U=18v且保持不变，定值电阻R1的U﹣I关系图象，如图乙所示，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，R2是一个标有“100Ω 1A”字样的滑动变阻器，闭合开关S后，若使电流表和电压表均能正常工作，则这个电路消耗的最大功率是W，R1消耗的最小功率是W．

Answer 1

【答案】10.8；1.125
【解析】解：（1）由I﹣U图象得，电阻电阻R1的阻值R1= = =8Ω；（2）由电路图知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测流过电路的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压；滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路电流最大，I= = 2.25A，超过了电流表量程0.6A，所以电路允许通过的最大电流I最大=0.6A，电路消耗的最大功率P最大=UI最大=18V×0.6A=10.8W；（3）电路电流最小时，电阻R1消耗的功率最小，滑动变阻器阻值全部接入电路时，电路电流最小，此时滑动变阻器两端的电压U滑= = ≈16.67V，大于电压表量程15V，不能保证电路安全，因此当电压表示数为15V时电路电流最小，此时电阻R1两端电压U1′=U﹣U滑=18V﹣15V=3V，I最小=I1= = =0.375A，R1消耗的最小功率P1最小=U1′I最小=3V×0.375A=1.125W． 所以答案是：10.8；1.125．
【考点精析】利用欧姆定律及其应用和电功率的计算公式对题目进行判断即可得到答案，需要熟知欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．