Question

【題目】如圖甲所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，電源電壓不變.閉合開關S后，滑片P從a端移動到b端，電流表示數I與電壓表示數U的變化關系如圖乙所示.求：

（1）電源電壓；
（2）滑片P移動到中點時，R1的功率.

Answer 1

【答案】
（1）解：由甲圖可知，兩電阻串聯，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流．當滑動變阻器接入電路中的電阻為0Ω時，電路中的電流最大，由圖乙可知I1=1.2A，由 可得，電源的電壓：U=I1R1=1.2A×R1，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，由圖乙可知I2=0.4A，U2=4V，滑動變阻器的最大阻值： ，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓：U=I2R1+U2=0.4A×R1+4V，因電源的電壓不變，所以，1.2A×R1=0.4A×R1+4V，解得：R1=5Ω，電源的電壓U=I1R1=1.2A×5Ω=6V；

答：電源電壓為6V

（2）解：滑片P移動到中點時，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流： ，則R1的功率：P1=I32R1=（0.6A）2×5Ω=1.8W．

答：滑片P移動到中點時，R1的功率為1.8W．

【解析】（1）由圖甲知當滑動變阻器的滑片滑到a端時滑動變阻器的阻值為0Ω電路中只有R1，電路中的電流最大，由當滑動變阻器的滑片移到b端時滑動變阻器的阻值最大，電路中的電流最小，再根據圖乙找出對應的電流值；根據歐姆定律和串聯電路電壓的規律表示出上面兩種情況下的電源電壓，求出R1及電源電壓；（2）根據串聯電路電阻的規律及歐姆定律求出電路中的電流，再根據P=I2R求出P。
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解歐姆定律及其應用的相關知識，掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對電阻的串聯的理解，了解電阻的串聯有以下幾個特點：（指R1，R2串聯） 1、電流：I=I1=I2（串聯電路中各處的電流相等） 2、電壓：U=U1+U2（總電壓等于各處電壓之和） 3、 電阻：R=R1+R2（總電阻等于各電阻之和）如果n個阻值相同的電阻串聯，則有R總=nR 4、分壓作用：U1:U2=R1:R2．