Question

【题目】如图甲所示，是某同学“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系”的实验电路图，通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出了a、b、c三条图线，如图乙所示。根据图象可求得，R0的阻值为_____Ω，滑动变阻器R的最大阻值为_____Ω。

Answer 1

【答案】1 5

【解析】

由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流。

[1]由P＝I2R可知，定值电阻R0的发热功率P0与电流I是二次函数关系，则由图象可知，定值电阻R0的发热功率P0随电流I变化的关系图线是b，且定值电阻R0的最大功率P0＝9W，此时电路中的电流I＝3A，由P＝I2R可得，电阻R0的阻值：

R0＝＝＝1Ω

[2]电源电压U不变时，由P＝UI可知，电源的总功率PU与电流I成正比，图象是一条倾斜的直线，由图象可知，电源总功率PU随电流I变化的关系图线是a，且电源总功率PU＝9W时，电流I＝3A，由P＝UI可得，电源电压：

U＝＝＝3V

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，由图象可知，电路中的最小电流I′＝0.5A，由I＝可得，电路中的总电阻：

R总＝＝＝6Ω

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器的最大阻值：

R滑大＝R总﹣R0＝6Ω﹣1Ω＝5Ω