Question

10．如圖甲所示，R₁的阻值是20Ω．滑動變阻器R₂消耗的功率P與其電阻R₂的關(guān)系圖象如圖乙所示，則電源電壓是6V，R₂消耗的最大功率是0.45W．

Answer 1

分析 （1）由甲電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，由圖象可知滑動變阻器的阻值為10Ω時的電功率，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和P=I²R求出電路中的電流，利用電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓；
（2）由圖象可知，滑動變阻器消耗功率最大時接入電路中的阻值，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，利用P=I²R求出R₂消耗的最大功率．

解答 解：（1）由甲電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，
由圖象可知，滑動變阻器的阻值為10Ω時的電功率P₂=0.4W，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由P=I²R可得，電路中的電路：
I₁=$\sqrt{\frac{{P}_{2}}{{R}_{2}}}$=$\sqrt{\frac{0.4W}{10Ω}}$=0.2A，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=I₁（R₁+R₂）=0.2A×（20Ω+10Ω）=6V；
（2）由圖象可知，滑動變阻器消耗的功率最大時接入電路中的電阻為20Ω，
此時電路中的電流：
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}′}$=$\frac{6V}{20Ω+20Ω}$=0.15A，
則R₂消耗的最大功率：
P_2大=I²R₂′=（0.15A）²×20Ω=0.45W．
故答案為：6；0.45．

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，從圖象中得出變阻器消耗的功率最大時接入電路中的電阻是關(guān)鍵．