Question

13．如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)后，滑片P由b端滑到a端，電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的變化關(guān)系如圖乙所示，則電源電壓是9V，滑動變阻器的最大阻值是12Ω，當滑片P置于b端時，變阻器消耗的功率為3W．

Answer 1

分析 （1）當滑片在a端時，電路中只有定值電阻，此時電流最大，電壓表的示數(shù)就是電源電壓，利用歐姆定律解得定值電阻阻值；
（2）當滑片在b端時，電路中電阻最大，電流最小，根據(jù)歐姆定律解得總電阻，再減去（1）中求得的定值電阻阻值即是滑動變阻器的最大阻值；
（3）已知電流和電阻，利用P=I²R計算消耗的功率．

解答 解：（1）當變阻器的滑片接在a端時，電路中只有定值電阻，此時電流最大，電壓表的示數(shù)就是電源電壓，即：電源電壓：U=9V，定值電阻 R=$\frac{U}{{I}_{a}}$=$\frac{9V}{1.5A}$=6Ω；                           
（2）當變阻器的滑片接在b端時，滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)，電路中總電阻最大，電流最��；
電路的總電阻：R_總=$\frac{U}{{I}_}$=$\frac{9V}{0.5A}$=18Ω；          
則滑動變阻器的最大阻值：R_滑最大=R_總-R=18Ω-6Ω=12Ω；                              
（3）當變阻器的滑片接在b端時，滑動變阻器消耗的功率：
P=I_b² R_m=（0.5A）²×12Ω=3W． 
故答案為：9；12；3．

點評 本題結(jié)合圖象考查了歐姆定律及串聯(lián)電路特點應(yīng)用和電功率的計算，屬綜合性較高的題目，難點是明白滑片移動過程中電路的變化情況；應(yīng)用圖象解決問題，這是以后學習的重點．