Question

如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開(kāi)關(guān)后，滑片P由b端滑到a端，電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的變化關(guān)系如圖乙所示，求：

（1）電源電壓U和定值電阻R的阻值；
（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
（3）當(dāng)滑片P在b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率．

Answer 1

⑴U=9V，6Ω⑵12Ω⑶4.5W

從圖可知，電壓表測(cè)量的是定值電阻R₀兩端的電壓，電流表測(cè)量的是整個(gè)電路中的電流．由滑動(dòng)變阻器的滑片滑到a點(diǎn)時(shí)電路的特點(diǎn)可求得電源電壓．從乙圖可知，通過(guò)R₀的電流與R₀兩端的電壓成正比，從圖象中找出一組對(duì)應(yīng)的電壓和電流，根據(jù)R="U/I" 即可求出電阻R₀的阻值．由滑動(dòng)變阻器的滑片滑到b點(diǎn)時(shí)，定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，從乙圖可知，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)，再利用串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律便可以求出滑動(dòng)變阻器的阻值．⑴ 當(dāng)變阻器的滑片接在a端時(shí)，電流最大，電壓表的示數(shù)就是電源的電壓，即
U=9V                                                    （2分）
定值電阻 R＝U/I_a＝9V/1.5A＝6Ω                           （2分）
⑵　當(dāng)變阻器的滑片接在b端時(shí)，電流最小，電路的總電阻
R_總＝U/I_b＝9V/0.5A＝18Ω                                  （2分）
滑動(dòng)變阻器的最大阻值
R_m=R_總－R=18Ω－6Ω=12Ω                               （1分）
⑶ 當(dāng)變阻器的滑片接在b端時(shí)
滑動(dòng)變阻器消耗的功率
P ＝I_b² R_m＝(0.5A)²×18Ω＝4.5W                         （2分）