Question

1．如圖甲是小華同學探究電流與電壓關(guān)系的電路圖，電源電壓不變．當開關(guān)S閉合后，將滑動變阻器的滑片P從a端移至b端時，電流表和電壓表的示數(shù)變化如圖乙所示．  

（1）電源電壓為多少伏？
（2）若實驗室有三只不同規(guī)格的變阻器，規(guī)格分別為A：“25Ω 0.5A”；B：“30Ω 0.6A”；C：“25Ω 1A”，請結(jié)合圖象分析說明，小華實驗時選用的是哪一只？
（3）當此滑動變阻器滑到a點時，變阻器消耗的功率多大？

Answer 1

分析 （1）當滑動變阻器的滑片在b端時，電路為R₀的簡單電路，電壓表測電源的電壓，電流表測電路中的電流，由圖象讀出電源的電壓；
（2）根據(jù)圖象讀出滑動變阻器接入電路中的電阻為0時電路中的電流，據(jù)此可知A滑動變阻器不可選；根據(jù)圖象讀出滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路中的電流和電壓表的示數(shù)，利用串聯(lián)電路的電壓特點求出變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出變阻器接入電路中的電阻，據(jù)此判斷滑動變阻器的規(guī)格；
（3）根據(jù)P=I²R求出當此滑動變阻器滑到a點時變阻器消耗的功率．

解答 解：（1）當滑動變阻器的滑片在b端時，電壓表測電源的電壓，
由圖可知，電源電壓U=3V；
（2）由圖象可知：I_最大=0.6A＞0.5A，不能選A；
當變阻器阻值最大時，I_最小=0.1A，U₀=0.5V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動變阻器兩端的電壓：
U_變=U-U₀=3V-0.5V=2.5V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，變阻器接入電路中的電阻：
R_變最大=$\frac{{U}_{變}}{{I}_{最小}}$=$\frac{2.5V}{0.1A}$=25Ω，
所以，小華選擇的是C“25Ω 1A”的變阻器；
（3）當此滑動變阻器滑到a點時，變阻器消耗的功率：
P_變=I_最小²R_最大=（0.1A）²×25Ω=0.25W．
答：（1）電源電壓為3V；
（2）小華實驗時選用的是C“25Ω 1A”的變阻器；
（3）當此滑動變阻器滑到a點時，變阻器消耗的功率為0.25W．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出電壓和電流的對應(yīng)值．