在如图*所示电路中，电源电压U恒定，电阻R1＝20Ω，R2为滑动变阻器。闭合开关后当滑动触头P从a端滑到b端时...

问题详情：

在如图*所示电路中，电源电压U恒定，电阻R1＝20Ω，R2为滑动变阻器。闭合开关后当滑动触头P从a端滑到b端时，电压表V1、V2示数的关系如图乙所示。求：

（1）电源电压U；

（2）滑动变阻器的最大阻值；

（3）当滑动触头移到滑动变阻器的中间位置时，电阻R1消耗的电功率。

【回答】

（1）电源电压U＝12V；

（2）滑动变阻器的最大阻值为40Ω；

（3）当滑动触头移到滑动变阻器的中间位置时，电阻R1消耗的电功率为1.8W。

【分析】（1）由电路图可知，当滑片在a端时滑动变阻器R2被短路，电压表V2示数为零，电路为R1的简单电路，电压表V1测电源的电压，由乙图读出电源的电压；

（2）当滑片在b端时，R1与R2的最大阻值串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；此时电压表V2示数最大，由乙图读出电压表V1、V2示数；根据欧姆定律求出此时电路中的电流和滑动变阻器的最大阻值。

（3）当滑动触头移到滑动变阻器的中间位置时，根据串联电路的特点和欧姆定律求出电路的电流，根据P＝I2R可求电阻R1消耗的电功率。

【解答】解：（1）由电路图可知，当滑片在a端时滑动变阻器R2被短路，电压表V2示数为零，电路为R1的简单电路，电压表V1测电源的电压，由乙图可知：电源的电压U＝12V；

（2）当滑片在b端时，R1与R2的最大阻值串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；此时电压表V2示数最大；

由乙图可知：U1＝4V，U2最大＝8V，

则电路中的电流I＝＝＝0.2A，

则根据I＝可得：

R2＝＝＝40Ω；

（3）当滑动触头移到滑动变阻器的中间位置时，则R2中＝R2＝×40Ω＝20Ω，

则总电阻R＝R1+R2中＝20Ω+20Ω＝40Ω，

所以，电路的电流I中＝＝＝0.3A，

电阻R1消耗的电功率P1＝I中2R1＝（0.3A）2×20Ω＝1.8W。

【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是明白滑片移动过程中电路的变化情况和根据图象得出相关的信息。

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知识点：电功率

题型：计算题