Question

【題目】如圖甲所示，電阻R1=30Ω，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為60Ω，電源兩端電壓為6V．
（1）電路連接中，S應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)，R2的滑動(dòng)觸頭P應(yīng)滑至（選填“最左端”或“最右端”或“任意位置”）；
（2）計(jì)算通過(guò)電路中電流的變化范圍；
（3）通過(guò)計(jì)算推導(dǎo)電阻R2電功率與電流的正確函數(shù)關(guān)系式，并在圖乙中畫出電阻R電功率與電流變化的函數(shù)圖象（自己按需求填寫最小分度值，并標(biāo)出特殊點(diǎn)的數(shù)值）．

Answer 1

【答案】
（1）最右端
（2）解：根據(jù)歐姆定律，R2滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí)，只有R1接入電路，

此時(shí)電流最大：I= = =0.2A；

R2滑動(dòng)變阻器的滑片在最右端時(shí)，R2最大值和R1串聯(lián)接入電路，

此時(shí)電流最小：I′= = =0.067A；

電路中電流的變化范圍為0.067A～0.2A

（3）解：已知R2和R1串聯(lián)接入電路，

R2的電功率：P2=I2R2=（ ）2×R2= ×R2= = ；

由以上分析可知，當(dāng)R1=R2時(shí)，電功率最大，P2最大= = =0.3W，此時(shí)電流，I″= = =0.1A；

電流最小時(shí)，R2的功率，P2=I′2R2=（ ）2×60Ω=0.27W；

根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可得，圖乙中畫出電阻R電功率與電流變化的函數(shù)圖象：

【解析】（1）電路連接時(shí)，為了保護(hù)電路，S應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)，R2的滑動(dòng)觸頭P應(yīng)為于阻值最大處，由圖可知，即最右端； 所以答案是：（1）最右端；（2）電路中電流的變化范圍為0.067A～0.2A；（3）如上圖．
【考點(diǎn)精析】掌握歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式是解答本題的根本，需要知道歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．