Question

（7分）某兴趣小组进行电学实验，设计了如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，电路中某个元件的“I－U”关系图线如图乙所示。求：

（1）定值电阻与滑动变阻器最大阻值之比。
（2）在乙坐标系中画出另一个元件的I-U图像。
（3）电路消耗的最大功率。
（4）滑动变阻器滑片从右端移到左端的过程中，变阻器消耗的电功率变化情况是（  ）

A．先变大后变小

B．变小

C．先变小后变大

D．变大

Answer 1

（1）1：2；（2）如图所示；

（3）3.6W；（4）A．

解析试题分析：（1）由图象可知，因为电压和电流值均不为零，因为乙图为R₁的“U-I”图象，当滑片P在最左端时，R₁两端的电压即为电源的电压，由图象可知，电源的电压U=6V，此时电路中的电流为I₁=0.6A，因此R₁的阻值为：，当滑片在最右端时，R₁与R₂串联，I₂=0.2A， ，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为：，则定值电阻与滑动变阻器最大阻值之比：；
（2）因为串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压为：，因此R₂的U-I图象如图所示：

（3）电路消耗的最大功率：；
（4）电路中的电流为：，滑动变阻器消耗的电功率为： ，
当R₂=10Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，最大为P₂=0.9W，
当R₂=0Ω时，滑动变阻器消耗的电功率为0W，
当R₂=20Ω时，滑动变阻器消耗的电功率P₂=0.8W，
综上可知，滑动变阻器滑片从右端移到左端的过程中，变阻器消耗的电功率变化情况是先变大后变小．
考点：欧姆定律；串联电路电流、电压、电阻的规律；电功率；滑动变阻器的工作原理与使用.