Question

10．如圖甲所示的電路中，電源電壓為6V且保持不變，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． R₁的電阻為10Ω
• B． 滑動變阻器的最大電阻為20Ω
• C． 電路消耗的最小功率為1W
• D． 電路消耗的最大功率為3.6W

Answer 1

分析 由圖甲可知，R₁與R₂串聯，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）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，電路消耗的電功率最大，根據圖乙讀出電路中的最大電流，根據歐姆定律求出R₁的電阻，根據P=UI求出電路消耗的最大總功率；
（2）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，電路消耗的電功率最小，根據圖乙讀出電路中的電流最小時電表的示數，根據歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的電阻，利用P=UI求出電路消耗的最小總功率．

解答 解：
由圖甲可知，R₁與R₂串聯，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）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，電路為R₁的簡單電路；
由圖乙可知，此時電路中電流：I₁=0.6A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁的電阻：
R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω，故A正確；
此時電路消耗的功率最大：P_最大=UI₁=6V×0.6A=3.6W，故D正確；
（2）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，
由圖乙可知，I₂=0.2A，U₂=4V，
則滑動變阻器的最大阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω，故B正確；
此時電路消耗的功率最小：P_最小=UI₂=6V×0.2A=1.2W，故C錯誤．
故選ABD．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用，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．