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践行者初中物理电学典题详解 162：如图甲所示电路中，R2定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。 求：⑴滑动变阻器R 的最大电阻值； ⑵电源电压； ⑶滑动变阻器R1的消耗最大电功率和此时变阻器的阻值。   解析：首先分析电路图可知： ①R1与R2串联， ②电流A表测量该电路中的电流I， ③电压表A测量R1两端电压U1， ④R1滑片向a端移动时阻值变大， 置于a端时，阻值最大， 置于b端，阻值为0。 其次分析乙图可知： ①乙图是R1的P-I图线，  ②在A点， I=0.1A(最小)，P1=1.0W， 则U1=P1/I=10V， R1max=U1/I=100Ω， 可知电源电压U=I×(R1+R2)， 则U=0.1A×(100Ω+R2)❶， ③在B点， I'=0.2A，P1'=1.6W， 则U1'=P1'/I' =1.6W/0.2A =8V， R1'=U1'/I' =8V/0.2A =40Ω， 可知电源电压U=I'×(R1'+R2)， 则U=0.2A×(40Ω+R2)❷， 因为电源电压不变， 由①②联立方程 0.1A×(100Ω+R2)=0.2A×(40Ω+R2) 解得：R2=20Ω，U=12V。 ④在C点，R1的功率最大， 对应的电流为I''=0.3A， 则可知P总=U×I'' =12V×0.3A =3.6W， R2的功率 P2=I''²×R2 =(0.3A)²×20Ω =1.8W， 则P1max=P总-P2 =3.6W-1.8W =1.8W， 则R1''=P1max/I''² =1.8W/(0.3A)² =20Ω。 综上：答案为100Ω、12V、1.8W、20Ω。 践行者初中物理：喜欢的请点赞关注！ |
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