Question

1．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的關系圖象如圖乙所示，下列判斷正確的是（　　）

• A． 電源電壓為4V
• B． 電路總功率的最大值為2.4W
• C． R₁電功率的最小值為0.4W
• D． R₂的最大阻值為10Ω

Answer 1

分析 由圖甲可知，兩電阻串聯，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時電路中的電流最大，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路中的電流最小、電壓表的示數最大，由圖象讀出電流和電壓，根據歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值，根據串聯電路的特點和歐姆定律表示出電源的電壓，利用電源的電壓不變得出等式即可求出R₁的阻值，進一步求出電源的電壓，利用電功率公式求出電路消耗的最大和R₁最小功率．

解答 解：由圖甲可知，兩電阻串聯，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
當滑片于a端時，其接入電路電阻為0，電路中的電流最大，由圖乙可知I₁=0.6A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：U=I₁R₁=0.6A×R₁…①
當滑片于b端時，變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，由圖乙可知，I₂=0.2A，U₂=2V，
則滑動變阻器的最大阻值：R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω，故D正確；
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以電源的電壓：U=I₂R₁+U₂=0.2A×R₁+2V…②
因電源的電壓不變，由①②可得：0.6A×R₁=0.2A×R₁+2V，
解得：R₁=5Ω，電源的電壓：U=0.6A×R₁=0.6A×5Ω=3V，故A錯誤；
電路消耗的最大功率：
P₁=UI₁=3V×0.6A=1.8W，故B錯誤．
R₁電路消耗的最小功率：
P₁=I₂²R₁=（0.2A）²×5Ω=0.2W，故C錯誤．
故選D．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，關鍵是知道滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路中的電流最小、滑動變阻器接入電路中的電阻最小時電路中的電流最大．