Question

如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，求：
（1）电源电压U和定值电阻R的阻值；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）当滑片P在b端时，滑动变阻器消耗的功率．

Answer

（1）当滑片在a端时，电路中只有定值电阻，此时电流最大，电压表的示数就是电源电压，利用欧姆定律解得定值电阻阻值；
（2）当滑片在b端时，电路中电阻最大，电流最小，根据欧姆定律解得总电阻，再减去（1）中求得的定值电阻阻值即是滑动变阻器的最大阻值；
（3）已知电流和电阻，利用P=I2R计算消耗的功率．
【解析】
（1）当变阻器的滑片接在a端时，电路中只有定值电阻，此时电流最大，电压表的示数就是电源电压，即：
电源电压：U=9V；                                                  
定值电阻 R===6Ω；                           
（2）当变阻器的滑片接在b端时，滑动变阻器与定值电阻串联，电路中总电阻最大，电流最小；
电路的总电阻：
R总===18Ω；                                   
则滑动变阻器的最大阻值：
Rm=R总-R=18Ω-6Ω=12Ω；                              
（3）当变阻器的滑片接在b端时
滑动变阻器消耗的功率：
P=Ib2 Rm=（0.5A）2×12Ω=3W． 
答：（1）电源电压是9V和定值电阻R的阻值为6Ω；
（2）滑动变阻器的最大阻值是12Ω；
（3）当滑片P在b端时，滑动变阻器消耗的功率为3W．