Question

18．如圖所示電路中，電源電壓不變，R₁為定值電阻，R₂為滑動(dòng)變阻器（a、b為其兩端點(diǎn)），閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑片P在某一端點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為0.1A，R₂消耗的電功率為1W；當(dāng)滑片P移動(dòng)至某一位置時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，R₂消耗的電功率為1.8W，則當(dāng)滑片P從a移到b的過(guò)程中（　�。�

• A． 電流表示數(shù)變化了0.6A
• B． 電壓表示數(shù)變化了4V
• C． R₁消耗的電功率變化了5W
• D． 電路消耗的總功率變化了6W

Answer 1

分析 （1）由圖知R₁、R₂串聯(lián)在電路中，電流表測(cè)電路中電流，電壓表測(cè)R₂兩端電壓，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和P=UI計(jì)算電壓表示數(shù)，再根據(jù)電源電壓不變由歐姆定律列式計(jì)算出電源電壓和R₁電阻，再由歐姆定律計(jì)算P從a移到b的過(guò)程中兩表示數(shù)，從而計(jì)算兩表變化的大��；
（2）由P=I²R計(jì)算R₁消耗的電功率的變化量；
（3）由P=UI計(jì)算電路消耗的總功率的變化量．

解答 解：
AB、由電路圖可知，R₁、R₂串聯(lián)在電路中，電流表測(cè)電路中電流，電壓表測(cè)R₂兩端電壓，
由P=UI知，P在某一端點(diǎn)時(shí)電壓表示數(shù)：
U_V=U₂=$\frac{{P}_{2}}{{I}_{1}}$=$\frac{1W}{0.1A}$=10V，
由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得：
U=10V+0.1A×R₁…①
P移動(dòng)至某一位置時(shí)電壓表示數(shù)：
U_V′=U₂′=$\frac{{P}_{2}′}{{I}_{2}′}$=$\frac{1.8W}{0.3A}$=6V，
所以有：
U=6V+0.3A×R₁…②
由①②可得：R₁=20Ω，U=12V；
由圖知，P在a端時(shí)變阻器連入阻值為0，所以電壓表示數(shù)為0，此時(shí)電流表示數(shù)：
I_a=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{12V}{20Ω}$=0.6A，
由題知，當(dāng)滑片P在某一端點(diǎn)時(shí)，即在P在b端時(shí)，電壓表示數(shù)10V，電流表示數(shù)0.1A，
所以滑片P從a移到b的過(guò)程中，電流表變化：0.6A-0.1A=0.5A，
電壓表變化了10V．故AB錯(cuò)誤；
C、由P=I²R可得R₁消耗的電功率的變化量：
△P₁=I_a²R₁-I_b²R₁=（0.6A）²×20Ω-（0.1A）²×20Ω=7W，故C錯(cuò)誤；
D、由P=UI可得電路消耗的總功率的變化量：
△P=UI_a-UI_b=12V×0.6A-12V×0.1A=6W，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是正確分析電路，由電源電壓不變列式計(jì)算出電源電壓和R₁的阻值的大小．