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        1. 【題目】如圖所示,設(shè)電源電壓U恒定不變,R為定值電阻,R′為滑動變阻器。閉合開關(guān),移動滑動變阻器滑片改變變阻器阻值,記錄多組電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1和I1 , 然后輸入計算機繪制出U1﹣I1 , 圖象如下,結(jié)合電路和U1﹣I1圖象。求:
          ①電源電壓U和定值電阻R的阻值;
          ②調(diào)節(jié)滑動變阻器R′,當R′的阻值多大時,變阻器R′消耗的功率最大,最大值是多少?

          【答案】解:①閉合開關(guān)S,R和R′串聯(lián),由圖象可知,當電流為I=0.5A時,滑動變阻器兩端電壓為3V,
          根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律得:
          U=+3V,
          即:U=0.5A×R+3V
          當電流為I′=1A時,滑動變阻器滑片在左端,電壓表示數(shù)為0V,
          根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律得:
          U=
          即:U=1A×R
          解兩式聯(lián)立得:R=6Ω,U=6V;
          ②根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律得:
          變阻器R′消耗的功率P=
          所以當R'=R=6Ω時,變阻器R′消耗的功率最大為:
          P最大==1.5W。
          答:①電源電壓U為6V,定值電阻R的阻值為6Ω;
          ②當R′的阻值為6Ω時,變阻器R′消耗的功率最大,最大值是1.5W。
          【解析】①閉合開關(guān)S,R和R′串聯(lián),電壓表測量的是滑動變阻器兩端電壓,在圖象上選出兩組數(shù)據(jù),根據(jù)電源電壓不變列出等式,解出電源電壓和定值電阻的阻值;②根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點,利用P==( 2R′= = 即可判斷變阻器R′消耗的最大功率,并求出。
          本題考查的是學生對歐姆定律、串聯(lián)電路的分壓特點的理解和掌握,能夠讀懂圖象和根據(jù)電壓不變列出等式是解決此題的關(guān)鍵,難點是根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律得出變阻器R′消耗的功率表達式。
          【考點精析】根據(jù)題目的已知條件,利用歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計算公式的相關(guān)知識可以得到問題的答案,需要掌握歐姆定律的應(yīng)用: ① 同一個電阻,阻值不變,與電流和電壓無關(guān) 但加在這個電阻兩端的電壓增大時,通過的電流也增大.(R=U/I) ② 當電壓不變時,電阻越大,則通過的電流就越小.(I=U/R) ③ 當電流一定時,電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大.(U=IR);計算電功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中單位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)計算電功率還可用公式:P=I2R和P= U2/R.

          練習冊系列答案
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