Question

【題目】如圖甲所示電路中，電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。閉合開關S，移動滑片P，滑動變阻器消耗的電功率與電流關系的圖像如圖乙所示求：

(1)滑動變阻器的最大阻值；

(2)R0的阻值；

(3)電源電壓。

Answer 1

【答案】(1) 30Ω；(2) 10Ω；(3) 8V

【解析】

(1)當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，R的最大阻值和R0串聯，電流表測電路中的電流，由圖乙知道，電路中的最小電流I最小＝0.2A，對應的滑動變阻器的功率P1＝1.2W，由P＝I2R知道，滑動變阻器的最大阻值

(2)由于串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，由知道，電源的電壓

U＝I最小（R最大+R0）＝0.2A×（30Ω+R0）

由圖乙知道，當電路中的電流I′＝0.4A時，滑動變阻器的功率P1′＝1.6W，所以，滑動變阻器接入電路中的電阻

電源的電壓

U＝I′（R′+R0）＝0.4A×（10Ω+R0）

又因為電源的電壓不變，所以，

0.2A×（30Ω+R0）＝0.4A×（10Ω+R0）

解得R0＝10Ω

(3)電源的電壓

U＝I最小（R+R0）＝0.2A×（30Ω+10Ω）＝8V

答：(1)滑動變阻器的最大阻值30Ω；

(2)R0的阻值10Ω；

(3)電源電壓8V。