Question

如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b

如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端的过程中，测得电阻R2两端的电压U与通过的电流l的变化关系如图乙所示，求：（1）电源电压；（2）滑动变阻器的最大阻值；（3）电压表V2示数的变化范围；（4）滑片P移动到滑动变阻器中的中点时，整个电路消耗的电功率．

Answer 1

（1）当滑片在a端时，电路为R₂的简单电路，电压表V₁测电源的电压；
所以，由图乙可得：电源的电压U=12V，电路中的电流I=1.5A，
R₂=

U

I1

=

12V

1.5A

=8Ω；
（2）当滑片在b端时，R₁与R₂的最大阻值串联，电压表V₂测R₁两端的电压；
所以，由乙可得：U₁=4V，电路中的电流I′=0.5A，
滑动变阻器两端的电压U₂=U-U₁=12V-4V=8V，
滑动变阻器的最大阻值R₁=

U2

I′

=

8V

0.5A

=16Ω；
（3）P在a点时，电压表V₂的示数为0V；
P在b点时，电压表V₂的示数为8V；
所以电压表V₂示数的变化范围为0～8V；
（4）滑片P移动到滑动变阻器中的中点时，电路总电阻R_总=

R1

2

+R₂=

16Ω

2

+8Ω=16Ω；
整个电路消耗的电功率P=

U2

R总

=

(12V)2

16Ω

=9W．
答：（1）电源的电压为12V；
（2）滑动变阻器的最大阻值为16Ω；
（3）电压表V₂示数的变化范围为0～8V；
（4）滑片P移动到滑动变阻器中的中点时，整个电路消耗的电功率为9W．