Question

（6分）如圖甲所示電路，電源兩端電壓U不變，R₁是定值電阻，R₂是滑動變阻器。當開關S閉合后，改變滑動變阻器接入電路的電阻，其電流與電壓的關系如圖乙所示。求：
      
⑴滑動變阻器R₂接入電路的最大阻值為    Ω，電源兩端電壓為     V；
⑵定值電阻R₁的電阻值；
⑶電路消耗電功率的最大值。

Answer 1

⑴60      7 ；⑵10Ω；⑶當滑動變阻器接入電路的電阻為0Ω時，電路消耗的總功率最大,此時有P = UI=7V×0.7A=4.9W。

試題分析：定值電阻R₁與滑動變阻器R₂串聯，開關S閉合后，由圖乙知當電壓表示數為零時，僅R₁接入電路，通過電路中的電流為I=0.7A，則電源電壓U=IR₁=0.7A×R₁①，當電壓表示數為U₂=6V時，定值電阻R₁與滑動變阻器R₂串聯接入電路，且R₂接入電路的阻值最大，通過電路中的電流為I′=0.1A，則電源電壓U=U₂+ I′R₁=6V+0.1A×R₁②，由解①②得U=7V，R₁=10Ω；滑動變阻器R₂接入電路的最大阻值R₂=U₂/ I′=6V/0.1A=60Ω。由題意知：當滑動變阻器接入電路的電阻為0Ω時，電路消耗的總功率最大，此時有P = UI=7V×0.7A=4.9W。