Question

【題目】如圖a所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器的滑片P由B端移動(dòng)到A端時(shí)，測(cè)得電阻R1兩端的電壓與通過電阻R1的電流的變化關(guān)系如圖b所示。求下列物理量（寫明計(jì)算過程）：

（1）當(dāng)滑片P移動(dòng)到B端時(shí)電流表的示數(shù)。（2）電壓表V2示數(shù)的變化范圍。 （3）R1消耗的功率范圍。

Answer 1

【答案】（1）0.5A；

（2）0～8V；

（3）2W～18W

【解析】試題分析：由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表V1測(cè)R1兩端的電壓，電壓表V2測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．

（1）當(dāng)滑片P在B端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，R1兩端的電壓最小，由圖b可知，此時(shí)電路中的電流為IB=0.5A，R1 兩端的最小電壓U1=4V；

（2）當(dāng)滑片P在A端時(shí)，電路為R1的簡單電路，V1測(cè)電源的電壓，此時(shí)電路中的電流最大，電壓表V2的示數(shù)為零，由圖b可知，電源的電壓U=12V，電路中的最大電流IA=1.5A，當(dāng)滑片P移動(dòng)到B端時(shí)V2的示數(shù)最大，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，V2的最大示數(shù)：U2=U-U1=12V-4V=8V，所以，電壓表V2示數(shù)的變化范圍為0～8V；

（3）當(dāng)滑片P移動(dòng)到B端時(shí)，R1消耗的電功率最小，則P1小=U1IB=4V×0.5A=2W，當(dāng)滑片P移動(dòng)到A端時(shí)，R1消耗的電功率最大，則P1大=UIA=12V×1.5A=18W，所以，R1消耗的功率范圍2W～18W。