Question

【题目】某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示．滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R1的U﹣I图象如图乙所示．求：

（1）R1的阻值；

（2）电路消耗的最大功率；

（3）滑动变阻器连入电路的最大阻值

（4）当R2消耗的电功率为0.5W时，求R2的阻值．

Answer 1

【答案】（1）10Ω；（2）3.6W； （3）30Ω，（4）2Ω．

【解析】(1)由R1的UI图象可知,通过R1的电流与电压成正比,R1为定值电阻，当U16V时，I10.6A，由欧姆定律可知：R1 10Ω；(2)当滑动变阻器连入电阻为0时，电路中的电流最大，此时电阻R1两端的电压等于电源电压，电源电压UU16V，最大电流为I10.6A，电路最大功率PUI1=6V×0.6A3.6W；(3)当R2消耗的电功率为0.5W时，P2I2R2，0.5WI2R2，①，而I ，代入①得：0.5W ()2R2，化简得：(R2)272R2+1000，解得R2的阻值：R22Ω或R250Ω，由图乙可知,当R2最大时,I最小0.15A，电路总电阻R40Ω，R2的最大值R最大RR140Ω10Ω30Ω，所以R250Ω舍去，R22Ω.