Question

【题目】某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示．滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R1的U﹣I图象如图乙所示．求：

（1）R1的阻值；

（2）电路消耗的最大功率；

（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，R2的阻值．

Answer 1

【答案】（1）10Ω；（2）3.6W；（3）2Ω

【解析】

试题分析：（1）由R1的U﹣I图象可知，通过R1的电流与电压成正比，R1为定值电阻，当U1=6V时，I1=0.6A，由欧姆定律可知：R1===10Ω；（2）当滑动变阻器连入电阻为0时，电路中的电流最大，此时电阻R1两端的电压等于电源电压，电源电压U=U1=6V，最大电流为I1=0.6A，电路最大功率P=UI1=6V×0.6A=3.6W；（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，P2=I2R2，0.5W=I2R2，﹣﹣﹣﹣①，而I==，代入①得：0.5W=（）2R2，化简得：（R2）2﹣72R2+100=0，解得R2的阻值：R2=2Ω或R2=50Ω，由图乙可知，当R2最大时，I最小=0.15A，电路总电阻R===40Ω，R2的最大值R最大=R﹣R1=40Ω﹣10Ω=30Ω，所以R2=50Ω舍去，R2=2Ω。