Question

（2013?北塘區(qū)一模）如圖所示電路中，R為定值電阻．閉合開關(guān)后，當(dāng)滑片P在某兩點(diǎn)之間滑動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)變化范圍是0.5～1.5A，電壓表的示數(shù)變化范圍是3～6V．當(dāng)電流表的示數(shù)從0.5A變化到1.5A時(shí)，滑動(dòng)變阻器的劃片P向是

左

滑動(dòng)（填左或右）．變阻器連入電路的電阻變化范圍為

12Ω～2Ω

．在此過程中電路消耗的最大功率為

11.25

W．

Answer 1

分析：此題定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻變大時(shí)，電流表的示數(shù)變小，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大；
根據(jù)電流表和電壓表的對(duì)應(yīng)示數(shù)計(jì)算出滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍；
根據(jù)電源電壓不變及串聯(lián)電路的電壓關(guān)系，求出R的阻值及電源電壓，電源電壓不變，根據(jù)P=UI，當(dāng)電流最大時(shí)，電路消耗的總功率最大．

解答：解：由圖知，定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，當(dāng)電流表的示數(shù)從0.5A變化到1.5A時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)變小，滑片向左端滑動(dòng)；
滑動(dòng)變阻器的電阻變小，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓應(yīng)變小，所以對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)變化應(yīng)為6V～3V；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值最大時(shí)，電流表的示數(shù)為0.5A，電壓表的示數(shù)為6V，則滑動(dòng)變阻器的阻值為R_大=

U

I

=

6V

0.5A

=12Ω；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值最小時(shí)，電流表的示數(shù)為1.5A，電壓表的示數(shù)為3V，則滑動(dòng)變阻器的阻值為R_小=

U′

I′

=

3V

1.5A

=2Ω；
所以滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為12Ω～2Ω；
兩種情況下的總電壓不變，則：
6V+0.5A×R=3V+1.5A×R
解得R=3Ω
則電源電壓U=6V+0.5A×3Ω=7.5V
當(dāng)電路中的電流最大時(shí)，總功率最大，P_大=UI=7.5V×1.5A=11.25W．
故答案為：左；12Ω～2Ω；11.25．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的靈活應(yīng)用及電功率的計(jì)算，關(guān)鍵是根據(jù)滑片的移動(dòng)確定電壓表和電流表示數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及利用好電源的電壓不變這一條件．