Question

（2014?咸宁）如图甲所示电路，电源两端电压U不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器．当开关S闭合后，改变

（2014?咸宁）如图甲所示电路，电源两端电压U不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器．当开关S闭合后，改变滑动变阻器接入电路的电阻，其电流与电压的关系如图乙所示．求：（1）滑动变阻器R2接入电路的最大阻值为______Ω，电源两端电压为______V；（2）定值电阻R1的电阻值；（3）电路消耗电功率的最大值．

Answer 1

（1）（2）当滑片位于最右端时，滑动变阻器的最大阻值R₂与电阻R₁串联，电压表测R₂两端的电压，此时电路中的电流最小；
由乙图可知，U₁=6V，I_最小=0.1A，
变阻器R₂接入电路的最大阻值：
R₂=

U1

I最小

＝

6V

0.1A

=60Ω；
当滑片位于最左端时电路为R₁的简单电路，此时电路中的电流最大，
由乙图可知I_最大=0.6A，由I=

U

R

可得，
电源的电压：U=I_最大R₁=0.7A×R₁；
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴电源的电压U=I_最小R₁+U₂=0.1A×R₁+6V，
∵电源的电压不变，
∴0.7A×R₁=0.1A×R₁+6V，
解得：R₁=10Ω；
电源的电压U=0.7A×R₁=0.7A×10Ω=7V；
（3）当滑动变阻器接入电路的电阻为0Ω时，电路消耗的总功率最大，此时有P=UI=7V×0.7A=4.9W．
答：
（1）60；7；
（2）定值电阻R₁的电阻值为10Ω；
（3）电路消耗电功率的最大值为4.9W．