Question

【題目】某興趣小組探究串聯電路中電阻消耗的電功率與電流的關系，電路如圖甲所示．滑動變阻器滑片P從最右端向最左端移動的過程中，R1的U﹣I圖象如圖乙所示．求：

（1）R1的阻值；

（2）電路消耗的最大功率；

（3）當R2消耗的電功率為0.5W時，R2的阻值．

Answer 1

【答案】（1）10Ω；（2）3.6W；（3）2Ω

【解析】

試題分析：（1）由R1的U﹣I圖象可知，通過R1的電流與電壓成正比，R1為定值電阻，當U1=6V時，I1=0.6A，由歐姆定律可知：R1===10Ω；（2）當滑動變阻器連入電阻為0時，電路中的電流最大，此時電阻R1兩端的電壓等于電源電壓，電源電壓U=U1=6V，最大電流為I1=0.6A，電路最大功率P=UI1=6V×0.6A=3.6W；（3）當R2消耗的電功率為0.5W時，P2=I2R2，0.5W=I2R2，﹣﹣﹣﹣①，而I==，代入①得：0.5W=（）2R2，化簡得：（R2）2﹣72R2+100=0，解得R2的阻值：R2=2Ω或R2=50Ω，由圖乙可知，當R2最大時，I最小=0.15A，電路總電阻R===40Ω，R2的最大值R最大=R﹣R1=40Ω﹣10Ω=30Ω，所以R2=50Ω舍去，R2=2Ω。