Question

如圖甲所示電路，開關閉合后，當變阻器的滑片P由最下端滑到最上端過程中（變阻器連入電路的電阻值由最大值變為0），電壓表與電流表示數關系如圖乙所示．

（1）求R₁的阻值．
（2）電壓表示數為4V時，R₂的功率是多少？
（3）整個過程中，電路的最小功率是多少？

Answer 1

【答案】分析：由電路圖可知，電阻R₁與滑動變阻器R₂串聯，電流表測電路電流，電壓表測電阻R₁兩端的電壓；
（1）由電路圖可知，當滑片P在最上端時，只有電阻R₁接入電路，由U-I圖象求出電阻兩端的電壓及流過電阻的電流，然后由歐姆定律求出電阻的阻值；
（2）由U-I圖象找出電壓表示數為4V時的電路電流，然后由串聯電路特點求出滑動變阻器R₂兩端的電壓，由電功率公式P=UI求出電阻R₂的功率；
（3）電源電壓一定，電路電流最小時，電路總功率最小，由U-I圖象求出電路的最小電流，然后由電功率公式P=UI求出電路的最小功率．
解答：解：（1）由U-I圖象可知，滑片P在最上端時，
電源電壓與電阻R₁兩端電壓相等，為U=U₁=6V，
此時電流I=1.2A，電阻R₁的阻值R₁===5Ω；
答：電阻R₁的阻值是5Ω．
（2）由U-I圖象可知，U₁′=4V時，電路電流I′=0.8A，
此時電阻R₂的電壓U₂=U-U₁′=6V-4V=2V，
電阻R₂的功率P₂=U₂I′=2V×0.8A=1.6W；
答：電阻R₂的功率是1.6W．
（3）電源電壓一定，電路電流最小時，電路總功率最小，
由U-I圖象可知，電路最小電流I_最小=0.4A，
電路最小功率P_最小=UI_最小=6V×0.4A=2.4W；
答：整個過程中，電路的最小功率是2.4W．
點評：本題考查了求電阻阻值、電阻功率等問題，分析清楚電路結構、熟練應用歐姆定律、串聯電路特點、電功率公式即可正確解題．