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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.
【答案】分析:(1)由U-I图象求出定值电阻R1的电压与对应的电流,由欧姆定律求出电阻R1的阻值;
(2)分析电路结构,明确各电路元件的连接方式,求出流过电路的最大电流,然后由P=UI求出电路消耗的最大功率;
(3)求出流过电路的最小电流,求出电阻R1的最小电压,由P=UI求电阻R1的最小功率.
解答: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==≈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=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.
故答案为:10.8;1.125.
点评:本题考查了电阻的U-I图象、欧姆定律的应用、功率公式的应用,根据电表的量程及电路结构求出流过电路的最大电流与最小电流是本题的难点,也是本题的解题关键.
练习册系列答案
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23、如图甲所示的电路中,电压表所用的量程不明,当电路闭合后,V1和V2的示数分别如图乙所示.则V1用的量程是
0~15
V,V2用的量程是
0~3
V,小灯泡L1上的电压
3V

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小莹组装了一台直流电动机模型,她将电动机模型接入如图甲所示的电路中,已知电源电压U=3V,并保持不变,当电动机正常转动时,电流表的读数为0.1A,当他抓住中间的线圈使其静止时,电流表的读数为1A,则该电动机正常转动时每秒钟能够转化的机械能为
0.27
0.27
 J.

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象,根据题中提供的信息可知电阻R1的阻值为
10
10
Ω;在两个电表都不超量程的情况下,电路消耗的总功率最大为
1.8
1.8
W.

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如图甲所示的电路中,闭合开关S后,电压表的示数为4V,两个电流表的指针偏转至表盘的同一位置(如图乙),则(  )

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如图甲所示的电路中,电源电压恒为6V,R2=30Ω,已知通过R1的电流随它两端电压变化关系如图乙所示.

求:
(1)R1的阻值;
(2)当S1、S2、S3均闭合时,电流表的示数;
(3)当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.15A,此时R3消耗的功率.

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