Question

【題目】如圖甲所示電路，電源兩端電壓U不變，R1是定值電阻，R2是滑動變阻器。當開關S閉合后，改變滑動變阻器接入電路的電阻，其電流與電壓的關系如圖乙所示。求：

⑴請依據題中提供的信息，求滑動變阻器R2接入電路的最大阻值為多少歐？

⑵請分析求出定值電阻R1的電阻值和電源兩端電壓？

⑶電路消耗電功率的最大值？

Answer 1

【答案】⑴60⑵10Ω 7 V ⑶4.9W。

【解析】（1）由甲圖知道，當滑片位于最右端時，滑動變阻器的最大阻值R2 與電阻R1 串聯，電壓表測R2 兩端的電壓，此時電路中的電流最小；由乙圖可知此時電壓為U1 =6V，電流為I最小 =0.1A，故變阻器R2 接入電路的最大阻值：R2 =U1/I最小=6V/0.1A=60Ω；

（2）當滑片位于最左端時電路為只有R1的簡單電路，此時電路中的電流最大，由乙圖可知I最大 =0.7A，由I=U/R可得，電源的電壓：U=I最大 R1 =0.7A×R1 ；

根據歐姆定律和串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，故電源的電壓：U=I最小 R1 +U2 =0.1A×R1 +6V，

因電源的電壓不變，故0.7A×R1 =0.1A×R1 +6V，解得：R1 =10Ω；

所以電源的電壓為U=0.7A×R1 =0.7A×10Ω=7V；

（3）由P=UI知道，當滑動變阻器接入電路的電阻為0Ω時，電路中的電流最大，電路消耗的總功率最大：P=UI=7V×0.7A=4.9W。