Question

11．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(guān)，將滑動變阻器滑片由一端移動另一端的過程中，電路中電流表示數(shù)和電壓表示數(shù)的關(guān)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（　�。�

• A． 電源電壓是6V
• B． 電路總功率的最大值為6.4W
• C． 定值電阻的阻值是15Ω
• D． 定值電阻電功率的變化了4.05W

Answer 1

分析 由電路圖可知，定值電阻R₁與滑動變阻器R₂串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）當(dāng)R₂接入電路中的電阻為零時，電路中的電流最大，根據(jù)圖象讀出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律表示出電源的電壓；當(dāng)R₂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(shù)最大，根據(jù)圖象讀出電表的示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律表示出電源的電壓，根據(jù)電源的電壓不變得出等式即可求出R₁的阻值，進(jìn)一步求出電源的電壓；
（2）根據(jù)P=UI求出電路的最大，根據(jù)P=I²R求出定值電阻電功率的最大和最小總功率，然后求出定值電阻電功率的變化量．

解答 解：
由電路圖可知，定值電阻R₁與滑動變阻器R₂串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）當(dāng)R₂接入電路中的電阻為零時，電路中的電流最大，此時電路為R₁的簡單電路，
由圖象可知，電路中的最大電流I_最大=1.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=I_最大R₁=1.2A×R₁ -------①
當(dāng)R₂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(shù)最大，
由圖象可知，電路中的最小電流I_最小=0.3A，電壓表的最大示數(shù)U₂=4.5V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以電源的電壓：
U=I_最小R₁+U₂=0.3A×R₁+4.5V-------②，
因電源的電壓不變，所以：1.2A×R₁=0.3A×R₁+4.5V，
解得：R₁=5Ω，
則電源的電壓：U=I_大R₁=1.2A×5Ω=6V．故A正確，C錯誤；
（2）由P=UI可得電路總功率的最大值：
P_最大=UI_大=6V×1.2A=7.2W，故B錯誤；
由P=I²R可得定值電阻電功率的最小值：P_1最小=I_最小²R₁=（0.3A）²×5Ω=0.45W；
定值電阻電功率的最大值：P_1最大=I_最大²R₁=（1.2A）²×5Ω=7.2W，
所以定值電阻電功率的變化量：△P₁=P_1最大-P_1最小=7.2W-0.45W=6.75W，故D錯誤．
故選A．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，根據(jù)圖象讀出有用的信息并利用好電源的電壓不變是關(guān)鍵．