Question

7．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，將滑動變阻器滑片由一端移到另一端的過程中，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．下列選項正確的是（　　）

• A． 電源電壓為4.5V
• B． 定值電阻電功率的變化為4.05W
• C． 滑動變阻器的最大阻值為5Ω
• D． 電路總功率的最大值為7.2W

Answer 1

分析 （1）由圖象讀出滑片在兩端時的電表示數(shù)，根據(jù)電路特點和歐姆定律，由電源電壓不變列出等式，求出電阻R₁的阻值和電源電壓；
（2）電路中R₁和R₂串聯(lián)，由圖乙讀出最大、最小電流、滑動變阻器兩端的電壓，電源電壓不變，根據(jù)P=UI求出最大總功率；再根據(jù)P=I²R₁求出定值電阻的最大和最小功率；
（3）根據(jù)歐姆定律即可求出變阻器的最大阻值．

解答 解：
（1）由圖甲可知，滑片在左端時，變阻器連入阻值為0，電壓表被短路，示數(shù)為0，電流為I_左=1.2A，
滑片在右端時，變阻器連入阻值最大，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，此時電壓表示數(shù)最大，電路中電流最小，U_滑=4.5V，電流為I_右=0.3A，
根據(jù)歐姆定律可得：
U=I_左R₁ -----------------------①
U=I_右R₁+U_滑 ------------------②
兩式聯(lián)立：I_左R₁=I_右R₁+U_滑，
即：1.2A×R₁=0.3A×R₁+4.5V，
解得R₁=5Ω，U=6V，故A錯誤；
（2）滑片在左端時，電路總功率有最大值：P_大=UI_左=6V×1.2A=7.2W，故D正確；
定值電阻電功率的最小值：P_1小=I_右²R₁=（0.3A）²×5Ω=0.45W；
定值電阻電功率的最大值：P_1大=I_左²R₁=（1.2A）²×5Ω=7.2W，
定值電阻電功率的變化：△P=P_1大-P_1小=7.2W-0.45W=6.75W，故B錯誤；
（3）由歐姆定律可知滑動變阻器的最大阻值：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{右}}$=$\frac{4.5V}{0.3A}$=15Ω，故C錯誤．
故選D．

點評 本題考查學生對電路連接、歐姆定律和電功率公式的理解和掌握，讀懂圖象是解決此題的關鍵．