Question

18．图甲是一个电器设备内部的部分电路，A、B被封闭在一个透明的玻璃壳内，A是一个定值电阻，B是一种由特殊金属制成的可变电阻，其电压与电流关系图象如图丙的曲线，a、b、c是它三个外露的接线柱．把图甲的a、b分别与图乙电路的a′、b′接线柱连接，并把变阻器的滑片移到最右端时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.3A，图乙中滑动变阻器的最大电阻为20Ω．电阻A的阻值是10Ω，电源的电压是9V．当接线b与a′连接，c与b′连接时，调节滑动变阻器的滑片，使电压表读数为8V时，电阻B消耗的功率是1.5W．

Answer 1

分析 （1）当把图甲的a、b分别与图乙电路的a′、b′接线柱连接，并把变阻器的滑片移到最右端时，电阻A与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测A两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电阻A的阻值；
（2）根据欧姆定律求出（1）中滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
（3）当接线b与a′连接，c与b′连接时，电阻A、B与滑动变阻器串联，电压表测电阻A、B两端的电压，根据串联电路的电压特点和B的图象判断符合的电流值，利用P=UI求出电阻B消耗的功率．

解答 解：（1）当把图甲的a、b分别与图乙电路的a′、b′接线柱连接，并把变阻器的滑片移到最右端时，
电阻A与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测A两端的电压，电流表测电路中的电流，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电阻A的阻值：
R_A=$\frac{{U}_{A}}{I}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω；
（2）当把图甲的a、b分别与图乙电路的a′、b′接线柱连接，并把变阻器的滑片移到最右端时，滑动变阻器两端的电压：
U_滑=IR_滑=0.3A×20Ω=6V，
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知：
电源的电压U=U_A+U_滑=3V+6V=9V；
（3）当接线b与a′连接，c与b′连接时，电阻A、B与滑动变阻器串联，电压表测量电阻AB两端的电压，
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知：U_A+U_B=8V；
由于电阻B阻值是变化的，分析图象可知：当I_B=0.5A时，符合要求，即U_A=I_BR_A=0.5A×10Ω=5V，
U_B=3V；
所以，电阻B消耗的功率P_B=U_BI_B=3V×0.5A=1.5W．
故答案为：10；9V；1.5．

点评 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是弄清两种情况下电路的串并联．