Question

如圖所示電路，電源電壓保持不變，R₁為定值電阻，滑動變阻器的最大阻值為R₂，當閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器阻值從最大變化到最小，兩個電阻的“U-I”關系圖象如圖1圖2所示．當滑動變阻器的滑片P移到時，則電路消耗的總功率________W．

Answer 1

3.2
分析：（1）從“U-I”關系圖象可以看出，甲為滑動變阻器的關系圖象，因為最后電壓變?yōu)?，此時滑動變阻器的電阻為0，乙為電阻R₁的圖象；當滑動變阻器的阻值最大時，定值電阻兩端的電壓最小，滑動變阻器兩端的電壓最大，從圖象可以得出此時電路中的電流I=0.2A，滑動變阻器兩端的電壓為6V，電阻R₁的電壓為2V，電源電壓為兩電壓之和，根據(jù)歐姆定律可求電阻R₁的電阻和滑動變阻器的最大阻值；
（2）當滑動變阻器的滑片P移到時，滑動變阻器接入電路的電阻和電阻R₁的阻值相等，根據(jù)歐姆定律可知兩電壓表的示數(shù)相等，由圖象可知此時電路中電流的大小，利用P=UI求出電路消耗的總功率．
解答：（1）當滑動變阻器的阻值最大時，兩電阻串聯(lián)，干路電流最小；
由圖2可知，此時電路中的電流I=0.2A，電阻R₁的電壓U₁=2V，滑動變阻器兩端的電壓U₂=6V；
∵串聯(lián)電路總電壓等于各支路電壓之和，
∴電源電壓為U=U₁+U₂=2V+6V=8V，
根據(jù)歐姆定律可得：
定值電阻R₁的阻值R₁===10Ω，
滑動變阻器的阻值最大R₂===30Ω；
（2）當滑動變阻器的滑片P移到==10Ω時，滑動變阻器接入電路的電阻和定值電阻R₁的阻值相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律可知，兩電壓表的示數(shù)相等，
由圖2可知，電路中的電流I′=0.4A，
此時電路消耗的總功率P=UI′=8V×0.4A=3.2W．
故答案為：3.2．
點評：本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點判斷出電路中電流最小時定值電阻兩端的電壓最小、滑動變阻器兩端的電壓最大是解題的關鍵；要注意在電學中，有些題目的信息是通過圖象給出的，所以要學會從電路圖和U-I圖象得出有用的信息．