Question

如圖甲所示電路，電源兩端電壓不變．R₁是滑動變阻器，R₂是定值電阻．當(dāng)開關(guān)S閉合后，逐步改變滑動變阻器接入電路的電阻值，根據(jù)電壓表與電流表的示數(shù)，繪制的圖象如圖乙所示．下列判斷正確的是（ ）
A．電路消耗電功率的最大值為7.2W
B．變阻器R₁接入電路的最大阻值為120Ω
C．定值電阻R₂的電阻值為40Ω
D．電源兩端電壓為10V

Answer 1

【答案】分析：由電路圖可知，當(dāng)滑片位于最左端時電路為R₂的簡單電路，此時電路中的電流最大并由乙圖讀出其大小，利用歐姆定律表示出電源的電壓；當(dāng)滑片位于最右端時，滑動變阻器的最大阻值R₁與電阻R₂串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，此時電路中的電流最小，由乙圖讀出兩電表的示數(shù)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電源的電壓，利用歐姆定律求出R1的最大阻值，利用電源的電壓不變建立等式即可求出定值電阻的阻值和電源的電壓，最后利用P=UI求出電路消耗的最大功率．
解答：解：當(dāng)滑片位于最左端時電路為R₂的簡單電路，此時電路中的電流最大，由乙圖可知I_max=0.6A，
由I=可得，電源的電壓：
U=I_maxR₂=0.6A×R₂，
當(dāng)滑片位于最右端時，滑動變阻器的最大阻值R₁與電阻R₂串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓，此時電路中的電流最小，
由乙圖可知，U₁=10V，I_min=0.1A，
變阻器R₁接入電路的最大阻值：
R₁===100Ω，故B不正確；
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴電源的電壓U=I_minR₂+U₁=0.1A×R₂+10V，
∵電源的電壓不變，
∴0.6A×R₂=0.1A×R₂+10V，
解得：R₂=20Ω，故C不正確；
電源的電壓U=0.6A×R₂=0.6A×20Ω=12V，故D不正確；
電路消耗的最大電功率：
P_max=I_maxU=0.6A×12V=7.2W，故A正確．
故選A．
點評：本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是分析好滑片移動時兩電表示數(shù)的對應(yīng)關(guān)系．