在图（a）所示的电路中，电源电压保持不变．将滑动变阻器R的滑片P由a端移到b端，电压表V1、V2的示数与电流表A示数的变化关系图线如图（b）所示．根据图线求：（1）定值电阻R1的阻值为

Question

在图（a）所示的电路中，电源电压保持不变．将滑动变阻器R的滑片P由a端移到b端，电压表V₁、V₂的示数与电流表A示数的变化关系图线如图（b）所示．根据图线求：
（1）定值电阻R₁的阻值为多少？
（2）滑动变阻器R的最大阻值为多少？
（3）定值电阻R₂的阻值为多少？
（4）电路中最大的电功率为多少？

Answer 1

（1）根据（b）图中直线甲可知定值电阻R₁的阻值为8Ω；
（2）设（b）图中直线乙的表达式为U=KI+b；代入乙线上两个坐标点（0  6）和（0.5  0）可求K=-12     b=6                 
则图（b）中直线乙的表达式为U_滑=-12I+6；                                      
当滑动变阻器的滑片P处于a时，电路的电流最小，从图（b）中可知此时电流为0.2A，
由直线乙的表达式可求此时滑动变阻器两端的电压为3.6V，
则滑动变阻器R的最大阻值为R=(U滑)/(I滑)=(3.6V)/(0.2A)=18Ω；
（3）当滑片置于a端时，电路中电流为0.2A，滑动变阻器的电阻为18Ω，根据欧姆定律I=(U)/(R)可得电源电压：
U=0.2A×（8Ω+18Ω+R₂）①；
当滑片置于b端时，电路中电流为0.5A，滑动变阻器的电阻为0Ω，根据欧姆定律I=(U)/(R)可得
电源电压：U=0.5A×（8Ω+R₂）②；
联立方程组①②可得电源电压U=6V   R₂=4Ω；                       
（4）当滑片置于b端时，电路中的电流最大，此时电路中的电功率最大
最大电功率P=UI=6V×0.5A=3W．
答：（1）定值电阻R₁的阻值为8Ω；
（2）滑动变阻器R的最大阻值为18Ω；
（3）定值电阻R₂的阻值为4Ω；
（4）电路中最大的电功率为3W．