Question

（2005?金山区二模）如图（a）电路，当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的示数随电流的变化情况如图（b）U-I图象中的AC、BC两直线所示，不考虑电表对电路的影响．该电源的电动势和内电阻分别为

8V

、

1Ω

．变阻器滑动片从一端滑到另一端的过程中，变阻器消耗的最大电功率为

4W

．

Answer 1

分析：当变阻器的滑动片向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻R₀的电压增大，故图线BC反映路端电压与电流的关系，其斜率大小等于电源的内阻，由数学知识求出电源的内阻．再闭合电路欧姆定律求出电源的电动势；由图象AC得到电阻R₀的电阻值；求解出变阻器功率的表达式后分析得到最大值．

解答：解：图线BC反映路端电压与电流的关系，根据闭合电路欧姆定律，有：U=E-Ir；
代入数据，得：
7.5=E-0.5r
6=E-2r
联立解得：E=8V，r=1Ω；
由图象AC得到电阻R₀的电阻值为：R0=

1.5V

0.5A

=3Ω；
故滑动变阻器的功率为：P=I²R=(

E

r+R0+R

)2?R=(

8

1+3+R

)2?R=

64

R+ 16 R +8

；
由于R+

16

R

≥2

R

16 R

=8，故P=

64

R+ 16 R +8

≤

64

8+8

=4W；
故答案为：8V，1Ω，4W．

点评：本题考查对物理图象的理解能力，可以把本题看成动态分析问题，来选择两电表示对应的图线．