Question

【題目】如圖甲所示電路，電源電壓不變，R1是定值電阻，R2是滑動變阻器．閉合開關，將滑動變阻器滑片由一端移到另一端的過程中，電路中電流表示數和電壓表示數的關系如圖乙所示，則滑動變阻器滑片由一端移到另一端的過程中．下列選項正確的是（ ）
A.電源電壓為4.5V
B.定值電阻電功率的變化為4.05W
C.滑動變阻器的最大阻值為5Ω
D.電路總功率的最大值為7.2W

Answer 1

【答案】D
【解析】解：（1）由圖甲可知，滑片在左端時，變阻器連入阻值為0，電壓表被短路，示數為0，電流為I左=1.2A，滑片在右端時，變阻器連入阻值最大，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，此時電壓表示數最大，電路中電流最小，U滑=4.5V，電流為I右=0.3A，根據歐姆定律可得： U=I左R1 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U=I右R1+U滑 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
兩式聯立：I左R1=I右R1+U滑 ， 即：1.2A×R1=0.3A×R1+4.5V，解得R1=5Ω，U=6V，故A錯誤；（2）滑片在左端時，電路總功率有最大值：P大=UI左=6V×1.2A=7.2W，故D正確；定值電阻電功率的最小值：P1小=I右2R1=（0.3A）2×5Ω=0.45W；定值電阻電功率的最大值：P1大=I左2R1=（1.2A）2×5Ω=7.2W，定值電阻電功率的變化：△P=P1大﹣P1小=7.2W﹣0.45W=6.75W，故B錯誤；（3）由歐姆定律可知滑動變阻器的最大阻值：R滑= = =15Ω，故C錯誤．故選D．
（1）由圖象讀出滑片在兩端時的電表示數，根據電路特點和歐姆定律，由電源電壓不變列出等式，求出電阻R1的阻值和電源電壓；（2）電路中R1和R2串聯，由圖乙讀出最大、最小電流、滑動變阻器兩端的電壓，電源電壓不變，根據P=UI求出最大總功率；再根據P=I2R1求出定值電阻的最大和最小功率；（3）根據歐姆定律即可求出變阻器的最大阻值．