Question

如圖甲的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關后，滑片P由b端滑到a端，電壓表示數U與電流表示數I的變化關系如圖乙，當滑片P置于b端時，變阻器消耗的功率為_______W．通過探究（如采用計算特殊值進行比較等方法）可以得出：當滑片P由b端滑到a端的過程中，變阻器所消耗功率的變化規律是_______（逐漸增大/逐漸減小/先增大，后減小）．

Answer 1

3  先增大后減小

試題分析：這是一個定值電阻與滑動變阻器的串聯電路，電壓表測的是電阻R兩端的電壓，電流表測的串聯電流。當滑片P位于a端時，變阻器接入電路的電阻最小，電路中電流最大，可以確定出此時電路中電流為1.5A，此時電壓表的示數為9V，電阻R的阻值為6Ω，即為電源電壓。當滑片P位于b端時，變阻器接入電路中的電阻最大，電流最小，由乙圖可知，電路中電流為0.5A，電阻R兩端電壓為3V，則滑動變阻器兩端的電壓為6V，變阻器消耗的功率為P_變1=UI=6V×0.5A=3W。
電阻R兩端電壓為U，變阻器兩端電壓為9—U，電路中的電流為，變阻器的功率為，根據數學知識可以知道，當電阻R兩端電壓為4.5V時，滑動變阻器消耗的功率最大，最大為3.375W。所以滑片P從b端滑到a端的過程中，變阻器消耗的功率先變大后變小。