Question

【題目】如圖甲所示的電路，在滑動變阻器R2的滑片P從B端向A端滑動的過程中，電壓表與電流表示數的變化關系如圖乙所示。求：

（1）電源電壓和R1

（2）電路中消耗的最小功率

（3）通電1分鐘，此電路能產生的最大熱量。

Answer 1

【答案】（1）18V， 20Ω；（2）3.6W；（3）972J。

【解析】

由電路圖可知,R1與R2串聯,電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。(1)當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路中的電流最大，由圖乙可知I1＝0.9A，由I＝可得，電源的電壓：U＝I1R1＝0.9A×R1，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，由圖2可知,I2＝0.2A,U2＝14V，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓：U＝I2R1+U2＝0.2A×R1+14V，因電源的電壓不變，所以,0.9A×R1＝0.2A×R1+14V，解得：R1＝20Ω；電源的電壓：U＝I1R1＝0.9A×20Ω＝18V；(2)當電路中的電流最小時，電路消耗電功率最小，則：P＝UI2＝18V×0.2A＝3.6W.（3）由圖可知，當R2＝0時，電路中的電阻最小，功率最大，此電路1分鐘能產生的最大熱量：Q＝t＝60s＝972J.