Question

【题目】如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变.闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示.求：

（1）电源电压；
（2）滑片P移动到中点时，R1的功率.

Answer 1

【答案】
（1）解：由甲图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．当滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω时，电路中的电流最大，由图乙可知I1=1.2A，由 可得，电源的电压：U=I1R1=1.2A×R1，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，由图乙可知I2=0.4A，U2=4V，滑动变阻器的最大阻值： ，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U=I2R1+U2=0.4A×R1+4V，因电源的电压不变，所以，1.2A×R1=0.4A×R1+4V，解得：R1=5Ω，电源的电压U=I1R1=1.2A×5Ω=6V；

答：电源电压为6V

（2）解：滑片P移动到中点时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流： ，则R1的功率：P1=I32R1=（0.6A）2×5Ω=1.8W．

答：滑片P移动到中点时，R1的功率为1.8W．

【解析】（1）由图甲知当滑动变阻器的滑片滑到a端时滑动变阻器的阻值为0Ω电路中只有R1，电路中的电流最大，由当滑动变阻器的滑片移到b端时滑动变阻器的阻值最大，电路中的电流最小，再根据图乙找出对应的电流值；根据欧姆定律和串联电路电压的规律表示出上面两种情况下的电源电压，求出R1及电源电压；（2）根据串联电路电阻的规律及欧姆定律求出电路中的电流，再根据P=I2R求出P。
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识，掌握欧姆定律的应用： 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），以及对电阻的串联的理解，了解电阻的串联有以下几个特点：（指R1，R2串联） 1、电流：I=I1=I2（串联电路中各处的电流相等） 2、电压：U=U1+U2（总电压等于各处电压之和） 3、 电阻：R=R1+R2（总电阻等于各电阻之和）如果n个阻值相同的电阻串联，则有R总=nR 4、分压作用：U1:U2=R1:R2．