【题目】如图甲所示,电源电压不变,
为阻值
的定值电阻,滑动变阻器
的滑片从最右端滑动到最左端时测出电压值和电流值,得出滑动变阻器的功率
和电流
的关系图像如图乙所示,根据图像信息,求:
(1)滑动变阻器的最大阻值和电路的电源电压;
(2)
的最大电功率。
![]()
【答案】(1)25Ω;15V;(2)11.25W
【解析】
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.5A,滑动变阻器消耗的电功率P2=6.25W,由
可得,滑动变阻器的最大阻值
![]()
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由
可得
![]()
电源的电压是15V。
(2)根据串联电路的规律及欧姆定律,电路中的电流为
![]()
则变阻器消耗的功率
![]()
由①式知,当R1=R2时,①分母最小,P滑最大,所以
![]()
R2的最大电功率11.25W。
答:(1)滑动变阻器的最大阻值为25Ω,电路的电源电压为15V。
(2)R2的最大电功率为11.25W。