Question

4．如圖1，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，變阻器滑片P從a滑到b端的整個過程中，電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系如圖2所示，由圖象可知，R₁的阻值為10Ω；當(dāng)電路中的電流為0.2A時，R₁與R₂消耗的電功率之比為2：1．

Answer 1

分析 由電路圖可知：R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測量電阻R₁兩端的電壓，電流表測量串聯(lián)電路的電流；
（1）根據(jù)圖象讀出電阻R₁兩端電壓和電流，根據(jù)歐姆定律求出定值電阻R₁的阻值；
（2）當(dāng)滑片P位于b端時，電路為R₁的簡單電路，電壓表測電源的電壓，電流表測電路中的電流，此時電路中的電流最大，根據(jù)圖象讀出最大電流和電壓表的示數(shù)，據(jù)此可知電源的電壓；
當(dāng)電路中的電流為0.2A時，根據(jù)圖象讀出電阻R₁兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R₂兩端電壓，根據(jù)P=UI即可求出電功率之比．

解答 解：由電路圖可知：R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測量電阻R₁兩端的電壓，電流表測量串聯(lián)電路的電流；
（1）根據(jù)圖象可知：電阻R₁兩端電壓U₁=1V時電流I₁=0.1A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，定值電阻R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1V}{0.1A}$=10Ω；
（2）由電路圖可知：當(dāng)滑片P位于b端時，電路為R₁的簡單電路，此時電路中的電流最大，電壓表測電源的電壓，由圖象可知，電路中的最大電流0.3A時，電壓表的示數(shù)為3V，即電源的電壓為3V，
當(dāng)電路中的電流為0.2A時，根據(jù)圖象讀出電阻R₁兩端電壓U₁′=2V，
根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可知：
R₂兩端電壓U₂′=U-U₁′=3V-2V=1V；
R₁與R₂消耗的電功率P₁：P₂=IU₁：IU₂=U₁：U₂=2V：1V=2：1．
故答案為：10；2：1．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出電流和電壓的對應(yīng)值．