问题 填空题

如图(1)所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合电键S后,调节滑动变阻器,将滑动变阻器的滑片从a滑向b的过程中,两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(2)所示.则滑动变阻器的最大阻值为______Ω,滑动变阻器消耗的最大功率为______W.

答案

当滑动变阻器的滑片从a滑向b的过程中,滑动变阻器接入电阻增大,则电路中总电阻增大,由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流减小,R1两端的电压减小,R2两端的电压增大.

由图可知,当只有R1接入电路时,电路中电流为1.0A,电压为8V,则由E=U+Ir可得:E=8+r;①

当滑动变阻器全部接入时,电路中电流为0.4A,电压表V1示数为3V,V2的示数为6V,路端电压为9V.

由闭合电路欧姆定律可得E=9+0.4r ②

由①②解得r=

5
3
Ω,E=
29
3
V,

根据U-I图线的斜率求得R1=

8-3
1-0.4
Ω=
25
3
Ω

当滑动变阻器全部接入时,由

R1
R2
=
U1
U2
=
3
6
,解得R2=
50
3
Ω

将电阻R1看成电源的内阻,当R2=R1+r=10Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大.则滑动变阻器消耗的最大功率Pm=

E2
4(R1+r)
=
(
29
3
)2
4×10
W≈2.34W

故答案为:

50
3
Ω;2.34W

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