如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变.闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则电源电压为_V,R2的最大阻

问题描述:

如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变.闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则电源电压为______V,R2的最大阻值为______Ω.此电路中R1消耗的最小功率为______W.

由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由图乙可知I1=0.6A,
根据欧姆定律可得,电源的电压:
U=I1R1=0.6A×R1
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知,I2=0.2A,U2=2V,
滑动变阻器的最大阻值:
R2=

U2
I2
=
2V
0.2A
=10Ω,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴电源的电压:
U=I2R1+U2=0.2A×R1+2V,
∵电源的电压不变,
∴0.6A×R1=0.2A×R1+2V,
解得:R1=5Ω,
电源的电压U=0.6A×R1=0.6A×5Ω=3V.
当电路中电流最小时,R1消耗的功率最小,即P最小=I
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R1=(0.2A)2×5Ω=0.2W.
故答案为:3;10;0.2.