Question

如图甲所示，电源电压恒定，R₀为定值电阻.将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图象如图乙所示。电路中滑动变阻器R的最大阻值______Ω；电源电压为______ V。当滑片滑到滑动变阻器的a端时，电阻R₀消耗的功率为_________W；滑片从a端滑到b端的过程中，滑动变阻器最大电功率为______ W。

Answer

20 12 8 3.6

【解析】

[1]由图甲知道，当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻最大，R0 与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，此时电路中的电流最小，由图乙知道，此时电路中的电流是I小 =0.4A，UR =8.0V，由知道，滑动变阻器的最大阻值是：

；

[2]由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压是：

U=I小（R0 +R）=0.4A×（R0 +20Ω） ①，

当滑片位于b端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，由图乙知道，电路中的最大电流I大 =1.2A，则电源的电压：

U=I大 R0 =1.2A×R0 ②，

因电源的电压不变，所以，由①②解得：R0 =10Ω，即电源的电压是：

U=I大R0 =1.2A×10Ω=12V；

[3]当滑片滑到滑动变阻器的a端时，电阻R0两端的电压是：

由知道，电阻R0消耗的功率是：

；

[4]根据知道，滑动变阻器的功率是：

所以，当R滑=R0 =10Ω时，P最大，且最大值是：

。