Question

14．在綜合實踐活動課上，小明把一只用半導(dǎo)體材料制成的電阻R_x與滑動變阻器R串聯(lián)接在電壓恒為6V的電路中，如圖甲所示．閉合開關(guān)，滑動變阻器的滑片P由a端向b端移動的過程中，電流表和電壓表示數(shù)變化情況如圖乙所示，針對該實驗過程，下列結(jié)果正確的是（　�。�

• A． R_x是定值電阻，其阻值為6Ω
• B． 電路消耗的最小功率為0.6W
• C． 滑動變阻器的最大阻值為50Ω
• D． 當(dāng)P從a端移向b端時，R_x的阻值變大

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，電阻R_x與滑動變阻器R串聯(lián)，當(dāng)滑動變阻器的滑片P位于a端，滑動變阻器接入電路的阻值最大，
由圖象可知電流和對應(yīng)電壓，利用歐姆定律和電功率公式求出滑動變阻器的最大阻值、R_x的阻值和電路消耗的最小功率；
（2）當(dāng)滑動變阻器的滑片P位于b端，滑動變阻器接入電路的阻值為零，由圖象可知最大電流和對應(yīng)電壓，根據(jù)歐姆定律的變形公式求出R_x的阻值，進而得出R_x的阻值變化情況．

解答 解：由電路圖可知，電阻R_x與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓；
（1）當(dāng)滑動變阻器的滑片P位于a端，滑動變阻器接入電路的阻值最大，
電路總電阻最大，電路中的電流最小，
由圖象可知，最小電流I_最小=0.1A，電路消耗的功率最小：
P_最小=UI_最小=6V×0.1A=0.6W，故B正確；
當(dāng)電路中的電流最小時，對應(yīng)電壓表示數(shù)U_滑=4.5V，
由歐姆定律得，滑動變阻器的最大阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{最小}}$=$\frac{4.5V}{0.1A}$=45Ω，故C錯誤；
根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，電阻R_x兩端的電壓：
Ux=U-U_滑=6V-5.0V=1V，
此時R_x的阻值：R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{最小}}$=$\frac{1V}{0.1A}$=10Ω；
（2）當(dāng)滑動變阻器的滑片P位于b端，滑動變阻器接入電路的阻值為零，
電路總電阻最小，電路中的電流最大，由圖象可知，最大電流I_最大=1.0A，
則電阻R_x兩端的電壓：U_x′=U=6V，
此時R_x的阻值：R_x′=$\frac{{U}_{x}^{′}}{{I}_{最大}}$=$\frac{6V}{1.0A}$=6Ω，
由上述可知，R_x不是定值電阻，故A錯誤；
當(dāng)P從a端移向b端時，R_x的阻值變小，故D錯誤．
故選：B．

點評 本題主要考查串聯(lián)電路的特點、歐姆定律及其變形的靈活運用、電功率的計算等知識，從圖象上得出有用信息熟練運用相關(guān)公式和規(guī)律即可正確解題，同時會應(yīng)用圖象解決問題，這也是以后學(xué)習(xí)的重點．