Question

17．如圖1所示的電路中，R₁為定值電阻，R₂為滑動變阻器，電源電壓保持不變．閉合開關(guān)S后，滑片P從b端移動到a端的過程，電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的關(guān)系圖象如圖2所示，下列判斷正確的是（　�。�

• A． R₁的電阻為10Ω
• B． 滑動變阻器的最大電阻為20Ω
• C． 電路消耗的最小總功率為1.8W
• D． 電路消耗的最大總功率為3.6W

Answer 1

分析 由圖1可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時電路中的電流最大，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路中的電流最小、電壓表的示數(shù)最大，由圖象讀出電流和電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值，根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律表示出電源的電壓，利用電源的電壓不變得出等式即可求出R₁的阻值，進一步求出電源的電壓，利用P=UI求出電路消耗的最大和最小功率．

解答 解：由圖1可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路中的電流最大，由圖2可知I₁=0.6A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=I₁R₁=0.6A×R₁ -----------①
當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，由圖2可知，I₂=0.2A，U₂=4V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓：
U=I₂R₁+U₂=0.2A×R₁+4V-------------②
因電源的電壓不變，
所以，0.6A×R₁=0.2A×R₁+4V，
解得：R₁=10Ω，故A正確；
由歐姆定律可知滑動變阻器的最大阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω，故B正確；
電源的電壓U=0.6A×R₁=0.6A×10Ω=6V，
電路消耗的最小功率：
P₂=UI₂=6V×0.2A=1.2W，故C錯誤；
電路消耗的最大功率：
P₁=UI₁=6V×0.6A=3.6W，故D正確．
故選ABD．

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)鍵是知道滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路中的電流最小、滑動變阻器接入電路中的電阻最小時電路中的電流最大．