Question

【題目】如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關S后，滑片P從b端移動到a端的過程中，電壓表示數U與電流表示數I的關系圖像如圖乙所示，下列判斷正確的是

A. 電源電壓為4VB. R1電功率的最小值為0.4W

C. 電路總功率的最大值為2.4WD. R2的最大阻值為10Ω

Answer 1

【答案】B

【解析】

由甲圖可知，定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯，電壓表測R2兩端電壓，當滑片P從b端移動到a端的過程中，R2阻值從最大減小為零，根據分壓規律可知，R2的電壓將減小，即電壓表示數將減小。對比乙圖可知，當滑片P在b端時，R2兩端電壓為UR2=4V，電路中電流為I1=0.2A；當滑片P在a端時，R2兩端電壓為零，電路中電流為I2=0.6A。

A．設電源電壓為U，根據歐姆定律和串聯電路電壓關系，有U=IR1+UR2，分別將滑片在b、a兩個位置時的電壓、電流值帶入，得：

U=0.2A×R1+4V……①

U=0.6A×R1+0V……②

解得電源電壓U=6V，R1=10Ω。故A錯誤。

B．當滑動變阻器阻值最大時，R1電功率最小，此時R1電壓為：

UR1= U-UR2=6V-4V=2V，

則R1最小電功率為：

PR1最小= UR1I1=2V×0.2A= 0.4W。

故B正確。

C．當滑動變阻器阻值為零時，電路為R1的簡單電路，此時電路總功率最大，為：

P===3.6W 。

故C錯誤。

D．當滑片P在b端時R2阻值最大，其兩端電壓為UR2=4V，電路中電流為I1=0.2A，則R2的最大阻值為：

R2===20 Ω。

故D錯誤。