解题思路:(1)由电路图可知,当滑片在A端时滑动变阻器R2被短路,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;根据欧姆定律可知此时电路中的电流最大,由乙图读出电源的电压和此时电路中的电流,根据欧姆定律求出R1的阻值.
(2)当滑片在B端时,R1与R2的最大阻值串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;根据欧姆定律可知此时电路中的电流最小,由乙图读出此时R1两端的电压和电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值.
(3)根据P=I2R求出R1在最大电流、最小电流消耗的电功率,进一步得出变化范围.
(1)当滑片在A端时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压;
所以,由图乙可得:电源的电压U=12V,电路中的电流I=1.5A,
R1=[U/I]=[12V/1.5A]=8Ω;
(2)当滑片在B端时,R1与R2的最大阻值串联,电压表测R1两端的电压;
所以,由乙可得:U1=4V,电路中的电流I′=0.5A,
滑动变阻器两端的电压U2=U-U1=12V-4V=8V,
滑动变阻器的最大阻值R2=
U2
I′=[8V/0.5A]=16Ω;
(3)R1消耗的最大功率P1max=I2R1=(1.5A)2×8Ω=18W;
R1消耗的最小功率P1min=(I′)2R1=(0.5A)2×8Ω=2W;
故电阻R1消耗的电功率的变化范围为2W~18W.
答:(1)电源的电压为12V;
(2)滑动变阻器的最大阻值为16Ω;
(3)电阻R1消耗的电功率的变化范围为2W~18W.
点评:
本题考点: 电功率的计算;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律的应用.
考点点评: 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是明白滑片移动过程中电路的变化情况和根据图象得出相关的信息.