如圖20*所示的電路，電源電壓保持不變，R0爲定值電阻。當滑動變阻器的滑片移動時，滑動變阻器的電功率P1隨其接...

問題詳情：

如圖20*所示的電路，電源電壓保持不變，R0爲定值電阻。當滑動變阻器的滑片移動時，滑動變阻器的電功率P1隨其接入電路的阻值R1的變化圖像如圖20乙所示。求：

（1）當電壓表的示數爲4V，電流表的示數爲2A時，滑動變阻器接入電路的阻值和它在1min內消耗的電能；

（2）當滑動變阻器的電功率P1最大時，電流表和電壓表的示數；

（3）R0的阻值。

【回答】

（1）2Ω；480J；（2）1.5A；6V；（3）4Ω

命題立意：電學綜合計算

解析：本題考查了串並聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用。關鍵是注意開關閉合、斷開時電路連接方式的辨別。由電路圖可知，R0與R1串聯，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流；

（1）當電壓表的示數爲U1=4V，電流表的示數爲I1=2A時，滑動變阻器接入電路的阻值，根據I=U/R可得：

R1＇=U1/I1=4V/2A=2Ω

滑動變阻器在1min內消耗的電能；根據W=UIt可得：

W1=4V×2A×60s=480J

（2）當滑動變阻器的電功率P1最大時，由P1～R1圖可知，P1mix=9W，此時，R1=4Ω；

電流表的示數，根據I=U/R及P= U I可得：

P=I2R電流表I2=P/R=9W/4Ω=2.25A2

I=1.5A

電壓表的示數，根據I=U/R可得：

U=RI=4Ω×1.5A=6V

（3）根據I=U/R可得：

當U1=4V，電流表的示數爲I0=I1=2A時，有：

U電源=U1＋U0

U電源=4V＋I0R0

U電源=4V＋2 R0               ①

當滑動變阻器的電功率P1最大時，U=6V，電流表的示數爲I0=I=1.5A時，有：

U電源=6V＋1.5R0               ②

解①②式可得：R0=4Ω

答：（1）滑動變阻器接入電路的阻值爲2Ω和它在1min內消耗的電能爲480J；（2）當滑動變阻器的電功率P1最大時，電流表的示數爲1.5A和電壓表的示數爲6V；（3）R0的阻值爲4Ω。

知識點：電功率

題型：計算題