Question

如图甲所示的电路中，电源电压U=18v且保持不变，定值电阻R₁的U-I关系图象，如图乙所示，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，R₂是一个标有“100Ω  1A”字样的滑动变阻器，闭合开关S后，若使电流表和电压表均能正常工作，则这个电路消耗的最大功率是    W，R₁消耗的最小功率是    W．

Answer

（1）由U-I图象求出定值电阻R1的电压与对应的电流，由欧姆定律求出电阻R1的阻值；
（2）分析电路结构，明确各电路元件的连接方式，求出流过电路的最大电流，然后由P=UI求出电路消耗的最大功率；
（3）求出流过电路的最小电流，求出电阻R1的最小电压，由P=UI求电阻R1的最小功率．
【解析】
（1）由I-U图象得，电阻电阻R1的阻值R1===8Ω；
（2）由电路图知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测流过电路的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压；
滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路电流最大，I==2.25A，超过了电流表量程0.6A，
所以电路允许通过的最大电流I最大=0.6A，电路消耗的最大功率P最大=UI最大=18V×0.6A=10.8W；
（3）电路电流最小时，电阻R1消耗的功率最小，滑动变阻器阻值全部接入电路时，电路电流最小，
此时滑动变阻器两端的电压U滑==≈16.67V，大于电压表量程15V，不能保证电路安全，
因此当电压表示数为15V时电路电流最小，此时电阻R1两端电压U1′=U-U滑=18V-15V=3V，
I最小=I1===0.375A，R1消耗的最小功率P1最小=U1′I最小=3V×0.375A=1.125W．
故答案为：10.8；1.125．