【正文】 石家莊長安區(qū)一模 ]圖甲是一個電器設(shè)備內(nèi)部的部分電路 ， A、 B被封閉在一個透明的玻璃殼內(nèi) ， A是一個定值電阻 ， B是一種由特殊金屬制成的可變電阻 ， a、 b、 c是它三個外露的接線柱．當(dāng)把圖甲的 a、 b分別與圖乙電路的 a′、 b′接線柱連接 ， 并把變阻器的滑片移到最右端時 ， 電壓表和電流表的示數(shù)分別為 6V和 ， 圖乙中滑動變阻器的最大電阻為 20Ω.問： (l)電阻 A的阻值是多少？ (2)電源的電壓是多少？ (3)當(dāng)接線柱 a與 a′ 連接 ， b、 c同時與 b′ 連接時 ， 測得多組電壓與電流值 ， 并繪制成如圖丙的曲線圖象 ， 調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片 ， 使電阻 A的實際功率為 ， 此時電阻 B消耗的實際功率是多少？ 解： (1)當(dāng)把圖甲的 a、 b分別與圖乙電路的 a ′ 、 b ′ 接線柱連接 ， 并把變阻器的滑片移到最右端時 ， 電阻 A與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián) ， 電壓表測 A兩端的電壓 ， 電流表測電路中的電流 ， 由 可得 ， 電阻 A的阻值 (2)當(dāng)把圖甲的 a、 b分別與圖乙電路的 a ′ 、 b ′ 接線柱連接 ，并把變阻器的滑片移到最右端時 ， 滑動變阻器兩端的電壓 U滑 ＝ IR滑 ＝ 20Ω＝ 4V 因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和 ， 所以電源電壓 U＝ UA＋ U滑 ＝ 6V＋ 4V＝ 10V I＝ UR R A ＝ U AI ＝ 6V0 . 2 A ＝ 30 Ω(3)當(dāng)接線柱 a與 a ′ 連接 ， b、 c同時與 b ′ 連接時 ， 電阻 A與電阻 B并聯(lián)后與滑動變阻器串聯(lián) ， 電壓表測并聯(lián)部分的電壓 ， 電流表測電路中的總電流 ， 由 P ＝ U2R可得 ， 電阻 A 兩端的電壓 U A ′ ＝ P A R A ＝ 2 . 7 W 30 Ω ＝ 9V此時通過 A 的電流 I A ＝U A ′R A＝9V30 Ω＝ 0 . 3 A因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等 ， 所以 UB＝ UV＝ UA＝ 9V 由圖丙可知 ， 干路中電流表的示數(shù) I ′ ＝ ， 因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和 ， 所以通過 B的電流 IB＝ I ′ － IA＝ － ＝ 此時電阻 B消耗的實際功率 PB＝ UBIB＝ 9V ＝ 。 IR0＝ ( U － U0) U 0R 0前后兩次滑動變阻器的電功率相等 ， 則有 ( 12V － U 0 ) U 0R 0＝ ( 12V － 5 U 0 ) 5 U 0R 0解得 U 0 ＝ 2V當(dāng)電壓表示數(shù)為 U0時 ， 電路中的電流 I3＝U 0R 0＝2V10 Ω＝ 0. 2A此時滑動變阻器連入電路的電阻 R 3 ＝12V － 2V0. 2A＝ 50 Ω當(dāng)電壓表示數(shù)為 5 U 0 時 ， 電路中的電流 I 4 ＝5 U 0R 0＝10V10 Ω＝ 1A此時滑動變阻器連入電路的電阻 R 1 ＝12V － 10V1A＝ 2 Ω9． [2022河北省一模 ]如圖所示 ， 電源電壓保持不變 ， R0為定值電阻 ， R為滑動變阻器．閉合開關(guān) S， 移動變阻器的滑片 ，得到電壓表和電流表的示數(shù)與 R的關(guān)系分別如圖甲 、 乙所示． (1)求 R0的阻值和滑動變阻器的最大阻值； (2)當(dāng)滑片置于某位置時 ， R的功率為 ， 求此時 R0的功率； (3)當(dāng)電壓表示數(shù)分別為 U0和 5U0時 ， 滑動變阻器的功率相等 ， 求這兩次滑動變阻器接入電路的阻值． 解： ( 1) 由圖象可知 ， 電源電壓為 12V ， 當(dāng)滑動變阻器連入電路的電阻為 0 時 ， 電路中用電器只有定值電阻 ，此時電路中電流 I ＝ I 0 ＝ 1. 2A則 R 0 ＝UI＝12V1. 2A＝ 10 Ω滑動變阻器阻值最大時 ， 有 I ′ ＝UR 0R 0＝U RR max， 即2V10 Ω＝12V － 2VR max則滑動變阻器的最大阻值為 50 Ω( 2) 滑片位于某位置時 ， 設(shè)其連入電路的電阻為 R ，其電功率 P R ＝ (UR 0 ＋ R)2R ＝ (12V10 Ω ＋ R)2 R ＝ 3. 2W解得 R 1 ＝ 20 Ω 或 R 2 ＝ 5 Ω當(dāng) R1＝ 5 Ω 時 ， 電流 I1＝UR 0 ＋ R 1＝12V10 Ω ＋ 5 Ω＝ 0. 8A 時 ，定值電阻的電功率 P 0 ＝ I21 R 0 ＝ ( 0. 8A )2 10 Ω ＝ 6. 4W當(dāng) R 2 ＝ 20 Ω 時 ， 電流 I 2 ＝UR 0 ＋ R 2＝12V10 Ω ＋ 20 Ω＝ 0. 4A定值電阻的電功率 P 0 ＝ I22 R 0 ＝ ( 0. 4A )2 10 Ω ＝ 1. 6W( 3) 滑動變阻器的電功率 PR＝ UR唐山豐南區(qū)一模 ]如圖所示 ， 電源電壓恒定 ， 定值電阻 R2＝ 20Ω， 滑動變阻器 R0上標(biāo)有 “ 50Ω ”的字樣 ， 電流表A的量程為 0～ ， 電壓表 V的量程為 0～ S打到 1位置且滑片 P在 A端時 ， 電壓表的示數(shù)為 8V；當(dāng)開關(guān) S打到 2位置且滑片 P在中點時 ， 滑動變阻器 R0的功率為 P0＝ 4W. 求： (1)電源電壓 U； (2)定值電阻 R1的阻值； (3)當(dāng)電路接通時 ， 在確保電路元件安全的 前提下 ， 試討論何時電路的總功率最小 ， 最小功率是多少；何時電路的總功率最大 ， 最大功率又是多少？ 解： ( 1) 當(dāng)開關(guān) S 打到 2 位置且滑片 P 在中點時 ， R 0 與 R 2 串聯(lián) ，由 P ＝ I2R 得 ， 電路中的電流 I 2 ＝P 0R 0＝4W25 Ω＝ 0. 4A電源電壓 U ＝ I 1 ( R 0 ＋ R 2 ) ＝ 0. 4A ( 25 Ω ＋ 20 Ω ) ＝ 18V( 2) 當(dāng)開關(guān) S 打到 1 位置且滑片 P 在 A 端時 ， R 0 ＝ 50 Ω 且與 R 1 串聯(lián) ，U 1U 0＝R 1R 0， R1＝U 1 R 0U 0＝8V 50 Ω18V － 8V＝ 40 Ω( 3) 當(dāng)開關(guān) S 打到 1 位置且滑片 P 在 A 端時 ， 電路中的電阻最大 ， 電功率最小P mi n ＝U2R 0 ＋ R 1＝? 18V ?250 Ω ＋ 40 Ω＝ 3. 5W當(dāng)開關(guān) S 打到位置 2 且電路中的電流為 0. 5A 時 ， 電路的總功率最大此時 R 0 連入電路的電阻 R ＝ R mi n － R 2 ＝UI max－ R 2 ＝18V0. 5A－ 20 Ω ＝ 16 ΩP max ＝ UI max ＝ 18V 0. 5A ＝ 9W7． [2022唐山路南區(qū)二模 ]如圖甲所示 ， L上標(biāo)有 “ 6V 3W”字樣 ， 電流表量程為 0～ ， 電壓表量程為 0～ 15V， 變阻器R的最大阻值為 S1， 滑片 P置于變阻器上的 a點時 ， 變阻器連入電路中的電阻 Ra為 48Ω， 電流表示數(shù)為 Ia；當(dāng)只閉合開關(guān) S2， 移動滑片 P， 變阻器兩端電壓與其連入電路的電阻關(guān)系如圖乙所示 ， 當(dāng)滑片置于 b點時 ， 電壓表示數(shù) Ub＝8V， 電流表示數(shù)為 Ib， 已知 Ia∶ Ib＝ 3∶ 5.(變阻器上的 a、 b兩點均未標(biāo)出，燈絲電阻不隨溫度變化 )求： (1)小燈泡的電阻； (2)電源電壓和定值電阻 R0的阻值； (3)只閉合開關(guān) S2， 滑片 P由變阻器的最左端逐漸向右端移動 ，當(dāng)電壓表的示數(shù)分別為 9V與滿量程時 ， 變阻器消耗的電功率 ，并分析在滑片移動過程中變阻器消耗電功率的變化規(guī)律． 解： ( 1) 已知燈泡的額定電壓和額定功率 ， 由 P ＝U2R可得 ，燈泡電阻 R L ＝U2額P額＝? 6V ?23W＝ 12 Ω( 2) 只閉合開關(guān) S 2 ， 定值電阻 R 0 與變阻器 R 串聯(lián) ， 電壓表測 R 兩端電壓 ， 由圖象可知 ，R b ＝ 16 Ω ，則電路中電流 I b ＝U bR b＝8V16 Ω＝ 0. 5A只閉合 S 1 ， R 與 L 串聯(lián) ， 當(dāng)滑片 P 置于 a 點 ， 由于 I a ∶ I b ＝ 3 ∶ 5 ， 則 I a ＝35I b ＝35 0. 5A＝ 0. 3A由串聯(lián)電路特點和歐姆定律可得 ， 電源電壓 U ＝ I a ( R a ＋ R L ) ＝ 0. 3A ( 48 Ω ＋ 12 Ω ) ＝ 18V在只閉合開關(guān) S 2 時 ， 由串聯(lián)電路電壓特點知 U 0 ＝ U － U b ＝ 18V － 8V ＝ 10V由串聯(lián)電路電流特點和歐姆定律可得 R 0 ＝U 0Ib＝10V0. 5A＝ 20 Ω( 3) 只閉合開關(guān) S 2 時 ， 當(dāng)電壓表的示數(shù)為 U 1 ＝ 9V 時 ，電路中的電流 I 1 ＝U － U 1R 0＝18V － 9V20 Ω＝ 0. 45 A由 P ＝ UI 可得此時變阻器消耗的電功率 P 1 ＝ U 1 I 1 ＝ 9V 0. 45 A ＝ 4. 05 W電壓表量程為 0 ～ 15V ， 當(dāng)電壓表的示數(shù)為滿量程 ， 即 U 2 ＝ 15V 時 ，電路中的電流 I 2 ＝U － U 2R 0＝18V － 15V20 Ω＝ 0. 15 A變阻器消耗的電功率 P 2 ＝ U 2 I 2 ＝ 15V 0. 15 A ＝ 2. 25 W由以上計算可知 ， 滑片 P 在左端時功率為 0 ， 電壓表示數(shù)為 9V 時功率為 4. 05 W ， 電壓表