Question

5．如图甲所示，R₀为定值电阻，R₁为滑动变阻器，图乙是滑片P从b滑到a的过程中，滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象，则电阻R₀的阻值是10Ω，电源电压是12V．

Answer 1

分析 由电路图可知，R₀与R₁串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流；根据图象可知电路中的电流为0.2A和0.4A时变阻器消耗的电功率，根据P=UI求出变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点和欧姆定律分别表示出电源的电压，然后联立等式即可求出R₀的阻值，进一步求出电源的电压．

解答 解：由电路图可知，R₀与R₁串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流．
由图象可知，当电路中的电流I=0.2A时，R₁的电功率P₁=2.0W，
由P=UI可得，变阻器两端的电压：
U₁=$\frac{{P}_{1}}{I}$=$\frac{2.0W}{0.2A}$=10V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，电源的电压：
U=U₀+U₁=IR₀+U₁=0.2A×R₀+10V，
由图象可知，当电路中的电流I′=0.4A时，R₁的电功率P₁′=3.2W，
此时变阻器两端的电压：
U₁′=$\frac{{P}_{1}′}{I′}$=$\frac{3.2W}{0.4A}$=8V，
则电源的电压：
U=U₀′+U₁′=I′R₀+U₁′=0.4A×R₀+8V，
因电源的电压不变，
所以，0.2A×R₀+10V=0.4A×R₀+8V，
解得：R₀=10Ω，
电源的电压：
U=U₀+U₁=IR₀+U₁=0.2A×10Ω+10V=12V．
故答案为：10；12．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图象读出变阻器两端的电压和对应电功率的值．