Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關S后，滑動變阻器的滑片P由a端移動到b端時，測得電阻R兩端的電壓U與通過電阻R的電流I的變化關系如圖所示。求：

（1）電源的電壓。

（2）變阻器的最大阻值。

（3）電壓表V1示數的變化范圍。

（4）通過計算分析變阻器的滑片P由a端移到b端的過程中，滑動變阻器消耗電功率變化范圍。

Answer 1

【答案】（1）12V；

（2）16Ω；

（3）0～8V；

（4）2W～18W

【解析】試題分析：（1）從圖象上可知電源電壓就等于R兩端的電壓U=UR=12V；

（2）滑動變阻器的滑片P由a端移動到b端時，此時滑動變阻器接入電路的電阻最大，電路電流最小，電阻R兩端的電壓最小，從圖象上可以看出R兩端的最小電壓為4V，最小電流為0.5A，所以ab兩端的電壓Uab=U-U小=12V-4V=8V，Iab=0.5A，滑動變阻器的最大阻值Rab=Uab/Iab=8V/0.5A=16Ω；

（3）變阻器的滑片P位于a端時，電阻R兩端的電壓Ua=12V，電壓表V1示數為0；滑片P位于b端時，電阻R兩端的電壓U小=4V，電壓表V1示數值為8V，所以電壓表V1示數的變化范圍是0～8V；

（4）變阻器滑片P位于a端時，電阻R的功率P1=UI=12V×1.5A=18W，

變阻器的滑片P移動到b端時，電阻R的功率P2=U小Iab=4V×0.5A=2W。