Question

【題目】如圖甲所示，是某同學“探究定值電阻R0的發熱功率P0、滑動變阻器R消耗的電功率PR和電源總功率PU隨電流I變化的關系”的實驗電路圖，通過實驗得到的數據用描點法在同一坐標系中作出了a、b、c三條圖線，如圖乙所示．根據圖象可知，其中，反映電源的總功率PU隨電流I變化的關系圖象是（選填“a”、“b”或“c”），滑動變阻器R消耗的最大電功率為W．

Answer 1

【答案】a；2.25
【解析】解：（1）電源總功率PU與電流I成正比，圖象是一條傾斜的直線，由圖象可知，電源總功率PU隨電流I變化的關系圖線是a；（2）由圖象可知，電源功率PU=9W，電流I=3A，電源電壓U= = =3V；
由圖象可知，定值電阻R0的功率P0=9W時，電路電流I=3A，
電阻阻值R0= = =1Ω，此時定值電阻兩端電壓為U0=IR0=3A×1Ω=3V，故曲線b為定值電阻的發熱功率曲線；
曲線c為滑動變阻器的電功率變化曲線，由圖可知：電路電流I=1.5A時，滑動變阻器消耗的電功率最大，
此時電路總電阻R總= = =2Ω，
滑動變阻器接入電路的阻值R滑=R總﹣R0=2Ω﹣1Ω=1Ω；
故滑動變阻器消耗的最大功率為：PR=I2R滑=（1.5A）2×1Ω=2.25W．
故答案為：a；2.25．
（1）電源電壓U不變，由P=UI可知，電功率P與I成正比，P﹣I圖象是一條傾斜的直線；（2）利用圖象和P=UI確定電源電壓，結合電功率變形公式求解定值電阻阻值，分析判斷曲線確定滑動變阻器的功率曲線，結合功率公式求解功率．本題難度較大，由圖象找出電功率對應的電流是正確解題的前提與關鍵，熟練應用電功率公式的變形公式、歐姆定律、串聯電路特點即可正確解題．