分析 由電路圖可知,滑動變阻器與電阻R1串聯(lián),電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓,電流表電路中的電流.
(1)當滑動變阻器阻值全部接入電路時,滑動變阻器兩端電壓最大,電壓表示數(shù)最大,由圖象找出此時電壓所對應(yīng)的電流,然后由歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值.然后和應(yīng)用電功率公式求出電阻的功率.
(2)當滑片在最右端時,滑動變阻器接入電路的阻值為零,只有電阻R1接入電路,由圖象求出此時電路電流,然后由歐姆定律求出電源電壓;然后應(yīng)用電功率公式求出電阻消耗的最小功率.
解答 解:(1)由圖象可知,滑動變阻器接入電路阻值最大時,
滑動變阻器兩端電壓U2=12.5V,電流I′=2.5A,
由I=UR可知,滑動變阻器的最大阻值R2最大=12.5V2.5A=5Ω,
滑動變阻器阻值變化范圍是0~5Ω;
滑片在b端時R2的功率:P2=U2I=12.5V×2.5A=31.25W;
(2)由圖象可知,電壓表示數(shù)為0時,電路電流I=15A,
動變阻器接入電路阻值最大時,
滑動變阻器兩端電壓U2=12.5V,電流I′=2.5A,
此時只有電阻R1接在電源兩端,由I=UR可知,
電源電壓U=U1=IR1=15A×R1,U=I′R1+U2=2.5A×R1+12.5V,
則U=15V,R1=1Ω,
滑動變阻器全部接入電路時R1的電功率最小,
P1最小=I′2R1=(2.5A)2×1Ω=6.25W;
答:(1)R2的阻值范圍是:0~5Ω,滑片在b端時R2的功率是31.25W;
(2)電源電壓是15V,電阻R1的最小功率為6.25W.
點評 本題考查電阻、電流和電壓的計算,關(guān)鍵是歐姆定律及其變形的靈活運用,難點是根據(jù)圖象得出數(shù)據(jù)解決問題,要記住串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律.
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