如图甲所示，R1的阻值是20Ω，滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示，则R2消耗的最大功率是多少？

Question

如图甲所示，R₁的阻值是20Ω，滑动变阻器R₂消耗的功率P与其电阻R₂的关系图象如图乙所示，则R₂消耗的最大功率是多少？

Answer 1

（1）由图乙可知，当R₂=10Ω时，P₂=0.4W，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P=I²R可得，电路中的电流：
I=√((P2)/(R2))=√((0.4W)/(10Ω))=0.2A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I=(U)/(R)可得，电源电压：
U=I（R₁+R₂）=0.2A×（20Ω+10Ω）=6V；
（2）由图乙可知，当R₂′=20Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，
此时电路中的电流：
I′=(U)/(R1+R2′)=(6V)/(20Ω+20Ω)=0.15A，
R₂的最大功率：
P′=（I′）²R₂=（0.15A）²×20Ω=0.45W．
答：R₂消耗的最大功率是0.45W．