Question

如圖甲，電源的電壓恒為9V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為100Ω，電流在0.1A～0.4A之間時(shí)電子 元件均能正常工作．若通過此電子 元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示，下列判斷正確是（ ）
A．電子元件處于正常工作狀態(tài)時(shí)，電路消耗的最大功率為3.6W
B．為使電子元件處于正常工作狀態(tài)，變阻器的阻值范圍應(yīng)控制在12.5Ω～70Ω
C．當(dāng)P在中點(diǎn)時(shí)，電子元件與滑動(dòng)變阻器的電功率之比為1：1
D．電子元件工作時(shí)，電阻保持不變

Answer 1

【答案】分析：（1）從圖象可知，電流與電子元件兩端的電壓不是正比關(guān)系，電子元件處于正常工作狀態(tài)時(shí)，電路消耗的最小功率根據(jù)公式P=UI可求．
（2）當(dāng)P在中點(diǎn)時(shí)，無法判斷電子元件與滑動(dòng)變阻器電阻的大小關(guān)系，根據(jù)電阻的分壓特點(diǎn)可知無法確定當(dāng)P在中點(diǎn)時(shí)電子元件與滑動(dòng)變阻器的電壓之比．
（3）由圖象可知，電路電流最小為0.1A，電流最大為0.4A，找到對應(yīng)的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，進(jìn)一步求出滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻．
解答：解：（1）從圖象可知，電子元件的電阻是在變化的，故D錯(cuò)誤；
（2）電子元件處于正常工作狀態(tài)時(shí)，電路電流最小為0.1A，電子元件兩端的最小電壓為2V，
所以滑動(dòng)變阻器兩端的最大電壓為U₁=9V-2V=7V，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，R_大===70Ω，
電路電流最大為0.4A，電子元件兩端的最大電壓為4V，
所以滑動(dòng)變阻器兩端的最小電壓為U₂=9V-4V=5V，
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小，R_小===12.5Ω．
所以滑動(dòng)變阻器的阻值范圍應(yīng)控制在12.5歐～70歐，故B正確；
（3）因?yàn)殡娮釉�件與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，通過的電流相等，
所以電子元件與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)兩端的電壓之比就等于兩電阻之比，
因無法判斷電子元件與滑動(dòng)變阻器電阻的大小關(guān)系，
所以無法判斷它們兩端電壓的關(guān)系，故C錯(cuò)誤；
（4）當(dāng)電路消耗的功率最小時(shí)，電路電流最小，為I_小=0.1A，
電路消耗的最小功率P=UI_小=9V×0.1A=0.9W，故A錯(cuò)誤．
故選B．
點(diǎn)評：本題考查電阻、電壓、電功率等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是計(jì)算滑動(dòng)變阻器的電阻范圍，重點(diǎn)是學(xué)會(huì)根據(jù)圖象分析問題．