Question

在如图所示的电路中，电源电压保持不变。开关S闭合后，滑片P在滑动变阻器的某两点之间滑动的过程中，电流表的示数变化范围是1A~2A，电压表的示数变化范围是4V~8V，则定值电阻为____Ω，电源电压U为______V，该过程中电阻消耗的最大电功率为______W。

Answer

4 12 16

【解析】

[1][2]由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片向左移动时接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，滑动变阻器两端的电压变小，所以，电路中的电流为2A时，电压表的示数为4V。因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由I=可得，电源的电压：

U=I1R1+U滑=2A×R1+4V，

当电路中的电流为1A时，电压表的示数为8V，则电源的电压：

U=I2R1+U′滑=1A×R1+8V，

因为电源的电压不变，所以：

2A×R1+4V =1A×R1+8V，

解得：R1=4Ω。电源的电压：

U=I1R1+U滑=2A×4Ω+4V =12V。

[3]电阻阻值不变，根据P=I2R可知，在该过程中，当电路中电流为2A时电阻消耗的电功率最大，为：

P=I2R1=(2A)2×4Ω=16W。