Question

【题目】如图所示的电路中，R1为5Ω定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图所示，则电源电压为_____V，R2的最大阻值为____Ω，当P在中点时，R2消耗的功率为_____W。

Answer 1

【答案】 3 10 0.45

【解析】由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；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=0.6A，根据欧姆定律可得，电源的电压：U=I1R1=0.6A×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，由图乙可知，I2=0.2A，U2=2V，滑动变阻器的最大阻值：R2=U2/I2=2V/0.2A=10Ω，∵串联电路中总电压等于各分电压之和，∴电源的电压：U=I2R1+U2=0.2A×R1+2V，∵电源的电压不变，∴0.6A×R1=0.2A×R1+2V，解得：R1=5Ω，电源的电压U=0.6A×R1=0.6A×5Ω=3V； 当P的中点时，电路中的总电阻为10Ω，电流为0.3A，R2两端的电压为1.5V，所以可得R2消耗的功率为R2=（0.3A）2×5Ω=0.45W。