Question

【題目】如圖甲所示，電源電壓恒定，R1是定值電阻，R2是滑動變阻器，閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片P從B端至A端的過程中，兩電壓表示數隨電流表示數變化的U﹣I圖象如圖乙所示，求：

(1)R1的電阻；

(2)滑動變阻器的最大阻值；

(3)整個電路的最大功率。

Answer 1

【答案】(1) 10Ω；(2) 20Ω；(3) 14.4W

【解析】

由電路圖可知，R1與R2串聯，電壓表V1測R1兩端電壓，電壓表V2測R2兩端電壓，電流表測電路中的電流。

(1)由圖甲可知，當滑片位于A端時，接入電路中的電阻為零，電路為R1的簡單電路，此時電壓表V1測電源的電壓（V1示數最大），電壓表V2被短路（V2示數為0），此時電路中的電流最大，由圖乙可知，電路中的最大電流Imax＝1.2A，此時N點對應的電壓為12V，F點對應的電壓為0V，所以，MN是R1的U﹣I圖象即電壓表V1示數變化的圖象，EF是R2的U﹣I圖象即壓表V2示數變化的圖象，且電源的電壓U1＝12V，由可得，電阻R1的阻值

(2)當滑片位于B端時，接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，電壓表V2的示數最大，由圖乙可知，此時電路中的最小電流Imin＝0.4A，R2兩端的最大電壓U2＝8V，則滑動變阻器的最大阻值

(3)當滑片位于A端時，電路中的電流最大，整個電路的功率最大，則電路的最大功率

P＝UI＝12V×1.2A＝14.4W

答：(1)R1的電阻為10Ω。

(2)滑動變阻器的最大阻值為20Ω。

(3)整個電路的最大功率為14.4W。