Question

如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关后，滑片P由b端滑到a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U和定值电阻R的阻值；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）当滑片P在b端时，滑动变阻器消耗的功率．

Answer 1

⑴U=9V，6Ω⑵12Ω⑶4.5W

从图可知，电压表测量的是定值电阻R₀两端的电压，电流表测量的是整个电路中的电流．由滑动变阻器的滑片滑到a点时电路的特点可求得电源电压．从乙图可知，通过R₀的电流与R₀两端的电压成正比，从图象中找出一组对应的电压和电流，根据R="U/I" 即可求出电阻R₀的阻值．由滑动变阻器的滑片滑到b点时，定值电阻与滑动变阻器串联，从乙图可知，此时电流表和电压表的示数，再利用串联电路的特点和欧姆定律便可以求出滑动变阻器的阻值．⑴ 当变阻器的滑片接在a端时，电流最大，电压表的示数就是电源的电压，即
U=9V                                                    （2分）
定值电阻 R＝U/I_a＝9V/1.5A＝6Ω                           （2分）
⑵　当变阻器的滑片接在b端时，电流最小，电路的总电阻
R_总＝U/I_b＝9V/0.5A＝18Ω                                  （2分）
滑动变阻器的最大阻值
R_m=R_总－R=18Ω－6Ω=12Ω                               （1分）
⑶ 当变阻器的滑片接在b端时
滑动变阻器消耗的功率
P ＝I_b² R_m＝(0.5A)²×18Ω＝4.5W                         （2分）