题目

如图所示电路，电源两端电压U不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。当开关S闭合后，改变变阻器接入电路的电阻，其电流与电压的关系如图所示。 （1） 请依据题中提供的信息，指出变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流值； （2） 请分析说明或求出电源电压的值是多少？ （3） 求电路消耗电功率的最大值。 答案： 解：由电路图知，定值电阻与滑动变阻器串联在电路中，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。由串联电路的电阻特点知，变阻器接入电路的阻值越大，电路中的总电阻就越大，而电路中的电流就越小。所以变阻器接入电路的阻值最大时，通过电路的电流最小，由I-U图象知，电路中的最小电流为0.1A。 答：变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流为0.1A； 解：由图象知，电路中的电流为0.1A时，变阻器两端的电压为6V；电路中的电流为0.7A时，变阻器两端的电压为零，即此时电路中只有定值电阻工作。设电源电压为U，据串联电路的特点及欧姆定律有 R1=U−6V0.1A=U0.7A 解得，电源电压U=7V 答：电源电压的值是7V； 解：由题意知，电源电压保持不变，据P=UI得，电路中的电流越大，电功率越大，所以电路消耗电功率的最大值P=UI=7V×0.7A=4.9W 答：电路消耗的电功率最大值是4.9W。

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