Question

【題目】如圖甲所示的電路中，R0為定值電阻，R為電阻式傳感器，電源電壓保持不變，當(dāng)R阻值從0增大到60Ω，測(cè)得R的電功率與通過(guò)它的電流關(guān)系圖象如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是

A. R 的阻值增大，電流表與電壓表的示數(shù)都變小

B. R0 兩端的電壓變化范圍為 6～18 V

C. 當(dāng)電流為 0.6 A 時(shí)，1s 內(nèi)電路消耗的電能為 21.6 J

D. 電源電壓為 12 V

Answer 1

【答案】B

【解析】

由電路圖可知，R與R0串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；

當(dāng)R阻值從0增大到60Ω，R的阻值增大，總電阻增大，由歐姆定律可知，電路中的電流變小，即電流表示數(shù)變小；由U＝IR可知，定值電阻R0的電壓變小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，傳感器R兩端的電壓增大，即電壓表示數(shù)變大，故A錯(cuò)誤；

由題知，電阻式傳感器的阻值從0變?yōu)?/span>60Ω，傳感器消耗的電功率與通過(guò)它的電流關(guān)系圖象如圖乙所示；

由圖乙可知，通過(guò)傳感器的電流最小為0.2A時(shí)，由歐姆定律可知電路中的總電阻最大，傳感器的電阻最大為60Ω；

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，由I＝可得，電源的電壓：

U＝I（R0+R）＝0.2A×（R0+60Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，

當(dāng)R＝0Ω時(shí)，電路為R0的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電路中的電流最大，由圖乙可知最大電流I′＝0.6A，

則電源的電壓：

U＝I′R0＝0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

因電源的電壓不變，所以，0.2A×（R0+60Ω）＝0.6A×R0，

解得：R0＝30Ω，

電源的電壓：U＝I′R0＝0.6A×30Ω＝18V，故D錯(cuò)誤；

因?yàn)橥ㄟ^(guò)傳感器的電流最小為0.2A，此時(shí)傳感器的電阻最大為60Ω；

所以由歐姆定律可得，傳感器的電壓：U1＝IR＝0.2A×60Ω＝12V，

根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，此時(shí)R0兩端的電壓為：U0＝U﹣U1＝18V﹣12V＝6V，

當(dāng)R＝0Ω時(shí)，電路為R0的簡(jiǎn)單電路，R0兩端的電壓即為電源電壓18V，

所以，R0兩端的電壓變化范圍為6V～18V，故B正確；

當(dāng)電流為0.6A時(shí)，電路為R0的簡(jiǎn)單電路，1s內(nèi)電路消耗的電能為：

W＝t＝×1s＝10.8J，故C錯(cuò)誤；

故選：B。