Question

【題目】如圖甲所示，電源電壓一定，閉合開關S，滑動變阻器滑片P從最上端滑至最下端的過程中，電流表示數I與滑動變阻器接入電路的阻值R之間的關系如圖乙所示。已知定值電阻R0=20Ω。求：

(1)電源電壓U；

(2)圖乙中坐標值I1的值；

(3)當電流表示數I=0.4A時，R消耗的電功率。

Answer 1

【答案】(1)12V (2)0.2A (3)1.6W

【解析】由電路圖可知，R0與R串聯，電流表測電路中的電流．
（1）當滑片位于上端時，變阻器接入電路中的電阻為零，此時電路中的電流最大，
由圖乙可知，電路中的最大電流I大=0.6A，由可得，電源的電壓：U=I大R0=0.6A×20Ω=12V；
（2）當滑片位于下端時，接入電路中的電阻最大，
由圖乙可知，變阻器的最大阻值R大=40Ω，
因串聯電路中各處的電流相等，
所以，電路中的最小電流： ，
即圖乙中坐標值I1=I小=0.2A；
（3）當電流表示數I=0.4A時，電路中的總電阻： ，
則滑動變阻器接入電路的阻值：
R=R總-R0=30Ω-20Ω=10Ω．
R消耗的電功率PR=I2R=（0.4A）2×10Ω=1.6W．
答：（1）電源電壓U為12V；
（2）圖乙中坐標值I1的值為0.2A；
（3）當電流表示數I=0.4A時，R消耗的電功率為1.6W．