Question

【题目】如图甲所示的电路，在滑动变阻器R2的滑片P从B端向A端滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。求：

（1）电源电压和R1

（2）电路中消耗的最小功率

（3）通电1分钟，此电路能产生的最大热量。

Answer 1

【答案】（1）18V， 20Ω；（2）3.6W；（3）972J。

【解析】

由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图乙可知I1＝0.9A，由I＝可得，电源的电压：U＝I1R1＝0.9A×R1，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图2可知,I2＝0.2A,U2＝14V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U＝I2R1+U2＝0.2A×R1+14V，因电源的电压不变，所以,0.9A×R1＝0.2A×R1+14V，解得：R1＝20Ω；电源的电压：U＝I1R1＝0.9A×20Ω＝18V；(2)当电路中的电流最小时，电路消耗电功率最小，则：P＝UI2＝18V×0.2A＝3.6W.（3）由图可知，当R2＝0时，电路中的电阻最小，功率最大，此电路1分钟能产生的最大热量：Q＝t＝60s＝972J.