Question

1．如圖，閉合開關S后，將滑動變阻器滑片移到最左端時，電流表的示數為0.6A，電壓表的示數為6V；當滑動變阻器的滑片移到最右端時，電流表的示數為0.1A，電壓表的示數為1V．下列分析判斷中錯誤的是（　　）

• A． R的阻值為10Ω
• B． 該電路消耗的最大功率為3.6W
• C． 當滑片從最左端向右移動$\frac{2}{5}$時，電壓表的示數為2V
• D． 當電壓表示數為3V時，滑動變阻器消耗的功率為1W

Answer 1

分析 （1）當滑片滑到左端時，電路為R的簡單電路，電流表測電路中的電流，電壓表測電源的電壓，根據歐姆定律求出電阻R的阻值；此時電路電流最大，根據P=UI求出最大電電功率；
（2）分析電路的連接，根據串聯電路的規律和歐姆定律，求出變阻器的最大電阻，
當滑片從最左端向右移動$\frac{2}{5}$時，得出變阻器連入電路中的電阻，則串聯電阻的規律和歐姆定律求出電路的電流，由歐姆定律求出電壓表示數；
（3）電壓表示數為3V時，由歐姆定律計算電路中此時的電流，再根據串聯電路的電壓特點計算出滑動變阻器兩端電壓，最后由P=UI計算滑動變阻器消耗的功率．

解答 解：
AB、當滑片滑到左端時，電路為R的簡單電路，電流表測電路中的電流，電壓表測電源的電壓，
則電源的電壓為U=6V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R的阻值：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω，故A正確；
此時電路電流最大，電路消耗的最大電功率：
P_最大=UI=6V×0.6A=3.6W，故B正確；
C、滑動變阻器的滑片移到最右端時，R與變阻器的最大電阻串聯，電流表的示數為0.1A，電壓表的示數為1V，根據串聯電路的規律和歐姆定律，變阻器的最大電阻：
R_滑=$\frac{U}{I′}$-R=$\frac{6V}{0.1A}$-10Ω=50Ω
當滑片從最左端向右移動$\frac{2}{5}$時，變阻器連入電路中的電阻：
R_滑′=$\frac{2}{5}$×50Ω=20Ω，
此時電路中電流：
I′=$\frac{U}{R{+R}_{滑}′}$=$\frac{6V}{10Ω+20Ω}$=0.2A，
所以電壓表示數：
U_V=U_R′=I′R=0.2A×10Ω=2V，故C正確；
D、當電壓表示數為3V時，此時變阻器中的電流：
I_變=I″=$\frac{{U}_{R}″}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，
根據串聯電路的電壓特點，此時變阻器兩端電壓：U_變=U-U_R″=6V-3V=3V，
所以滑動變阻器消耗的功率：P_變=U_變I_變=3V×0.3A=0.9W，故D錯誤．
故選D．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率的計算，關鍵是滑動變阻器處于不同位置時電路的動態分析和公式、串聯電路規律的靈活應用．