Question

【題目】為研究定值電阻消耗功率的情況，小明按照圖甲連接了實驗電路，閉合開關S，記錄了滑動變阻器的滑片P在幾個不同位置時，電流表和電壓表的示數。他利用實驗數據作出U—I圖像，如圖乙所示。電路中的最大電流為1A，最小電流為0.2A。

求：（1）當電流表示數為1A時，定值電阻消耗功率P1；

（2）定值電阻的阻值R1；

（3）滑動變阻器的最大阻值R2；

（4）當電壓表示數為8V時，滑動變阻器消耗功率P2。

Answer 1

【答案】(1) 20W；(2) 20Ω；(3) 80Ω；(4) 4.8W

【解析】

(1)由甲圖可知，R1、R2串聯，電壓表測R1的電壓，當電流表示數為1A時，R1的電流I1=1A，電路中只有R1工作；由圖乙可知R1的電壓為U1=20V，此時電源電壓U=U1=20V則定值電阻消耗功率P1為

(2) 圖乙可知當電流表示數為1A時，R1的電流I1=1A，R1的電壓為U1=20V，則定值電阻的阻值R1為

(3)當電路中電流最小時，滑動變阻器R2的阻值最大，最小電流為0.2A，由圖乙可知，當電路中電流I2=0.2A時，R1的電壓為U1’=4V，因為R1、R2串聯，所以R2的電壓為

則滑動變阻器的最大阻值R2為

(4)當電壓表示數為8V時，由圖乙可知,此時電路中的電流為I2’=0.4A，滑動變阻器的電壓為

則滑動變阻器消耗功率P2為

答：(1) 當電流表示數為1A時，定值電阻消耗功率P1為20W；

(2)定值電阻的阻值R1為20Ω；

(3)滑動變阻器的最大阻值R2為80Ω；

(4)當電壓表示數為8V時，滑動變阻器消耗功率P2為4.8W。