如图20*所示的电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻。当滑动变阻器的滑片移动时，滑动变阻器的电功率P1随其接...

问题详情：

如图20*所示的电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻。当滑动变阻器的滑片移动时，滑动变阻器的电功率P1随其接入电路的阻值R1的变化图像如图20乙所示。求：

（1）当电压表的示数为4V，电流表的示数为2A时，滑动变阻器接入电路的阻值和它在1min内消耗的电能；

（2）当滑动变阻器的电功率P1最大时，电流表和电压表的示数；

（3）R0的阻值。

【回答】

（1）2Ω；480J；（2）1.5A；6V；（3）4Ω

命题立意：电学综合计算

解析：本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用。关键是注意开关闭合、断开时电路连接方式的辨别。由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；

（1）当电压表的示数为U1=4V，电流表的示数为I1=2A时，滑动变阻器接入电路的阻值，根据I=U/R可得：

R1＇=U1/I1=4V/2A=2Ω

滑动变阻器在1min内消耗的电能；根据W=UIt可得：

W1=4V×2A×60s=480J

（2）当滑动变阻器的电功率P1最大时，由P1～R1图可知，P1mix=9W，此时，R1=4Ω；

电流表的示数，根据I=U/R及P= U I可得：

P=I2R电流表I2=P/R=9W/4Ω=2.25A2

I=1.5A

电压表的示数，根据I=U/R可得：

U=RI=4Ω×1.5A=6V

（3）根据I=U/R可得：

当U1=4V，电流表的示数为I0=I1=2A时，有：

U电源=U1＋U0

U电源=4V＋I0R0

U电源=4V＋2 R0               ①

当滑动变阻器的电功率P1最大时，U=6V，电流表的示数为I0=I=1.5A时，有：

U电源=6V＋1.5R0               ②

解①②式可得：R0=4Ω

答：（1）滑动变阻器接入电路的阻值为2Ω和它在1min内消耗的电能为480J；（2）当滑动变阻器的电功率P1最大时，电流表的示数为1.5A和电压表的示数为6V；（3）R0的阻值为4Ω。

知识点：电功率

题型：计算题