Question

5．如圖所示的電路中，R為滑動(dòng)變阻器，R₀為定值電阻，電源電壓恒定不變．（不計(jì)溫度對(duì)電阻的影響），在滑片P滑動(dòng)過程中，電壓表與電流表的示數(shù)變化如圖乙所示，則下列各項(xiàng)錯(cuò)誤的是（　�。�

• A． R₀阻值是5Ω
• B． 電路的最大總功率是12.8 W
• C． 電路的最小總功率是0.8 W
• D． 滑動(dòng)變阻器的最大阻值是35Ω

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₀和R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最大，根據(jù)圖象讀出電表示數(shù)，利用歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值；根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律表示出電源的電壓；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的接入電路中的電阻為0時(shí)，電路為R₀的簡(jiǎn)單電路，電路中的電流最大，根據(jù)圖象讀出電路中的電流，利用歐姆定律表示出電源的電壓，根據(jù)電源的電壓不變得出等式即可求出R₀的阻值，進(jìn)一步求出電源的電壓，利用P=UI求出電路消耗總功率的最大值和最小值．

解答 解：由電路圖可知，R₀和R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最大，
由乙圖可知，電路中的最小電流I_小=0.2A，R兩端的電壓U_R大=7V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R_大=$\frac{{U}_{R大}}{{I}_{小}}$=$\frac{7V}{0.2A}$=35Ω，故D正確；
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=U₀+U_R大=I_小R₀+U_R大=0.2A×R₀+7V；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器的接入電路中的電阻為0時(shí)，電路為R₀的簡(jiǎn)單電路，電路中的電流最大，
由乙圖可知，電路中的最大電流I_大=1.6A，
則電源的電壓：
U=I_大R₀=1.6A×R₀，
因電源的電壓不變，
所以，0.2A×R₀+7V=1.6A×R₀，
解得：R₀=5Ω，故A正確；
則電源的電壓U=I_大R₀=1.6A×5Ω=8V，
電路的最大總功率：
P_大=UI_大=8V×1.6A=12.8W，故B正確；
電路的最小總功率：
P_小=UI_小=8V×0.2A=1.6W，故C錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，根據(jù)圖象讀出有用的信息和利用好電源的電壓不變是解題的關(guān)鍵．