《2025年星推荐涂教材九年级物理下册人教版》

例4（2024·安宁一模）在如图甲所示电路中，a、b为滑动变阻器的两个端头，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从b点向左移动到某点的过程中，两个电压表的示数随电流表的示数变化的图象如图乙所示，则电源电压为______V。当滑片在a点时，通电1 min，R0消耗的电能为______J。

答案： 6 1080
解析:由电路图知，滑动变阻器R和电阻$R_0$串联，电压表$V_1$测$R_0$两端的电压，$V_2$测R两端的电压，电流表测电路中电流;当滑动变阻器的滑片P从b点向左滑到某点的过程中，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端的电压变小，$R_0$两端的电压变大;所以题图乙中5～3V是表示电压表$V_2$的示数随电流表示数变化的图线，1～3V是表示电压表$V_1$的示数随电流表示数变化的图线;由电路图知，滑片P在b点时，电路中电阻最大，电流最小，由题图乙可知，滑片P在b点时电流$I_b = 0.5A$，$U_1 = 1V$，$U_2 = 5V$，所以电源电压：$U = U_1 + U_2 = 1V + 5V = 6V$，电阻$R_0$的阻值：$R_0=\frac{U_1}{I_b}=\frac{1V}{0.5A} = 2\Omega$；滑片P在a点时，电路中电阻最小，电流最大，此时通过电路的电流$I_a=\frac{U}{R_0}=\frac{6V}{2\Omega}=3A$，通电1min，$R_0$消耗的电能：$W = I_a^2R_0t=(3A)^2\times2\Omega\times60s=1080J$。