Question

14．如圖甲，電源電動勢E=6V，r=2Ω，電鍵S閉合后，將滑動變阻器的滑片從A端移動到B端，該過程中定值電阻R₁、R₂消耗的功率與通過該電阻的電流的關系如圖乙所示．由圖可知，滑動變阻器的阻值最大以及R₁的最大功率分別（　　）

• A． 6Ω  4W
• B． 8Ω  4W
• C． 8Ω  12W
• D． 12Ω  8W

Answer 1

分析 由題意可知當滑片在A點時，R2的功率最大，則由圖象可求得此時R2中的電流、兩端的電壓等，再由閉合電路歐姆定律可求得滑動變阻器的阻值；
當滑片在B點時，R₁的功率達最大，由閉合電路歐姆定律可得出最大電流，從而求出最大功率．

解答 解：由圖可知，下方曲線為R₂的功率圖象，上方圖象為R₁的功率圖象；
由P=I²R可得：
R₂=$\frac{0.72}{0．{6}^{2}}$=2Ω；
R₁=$\frac{2.25}{0.7{5}^{2}}$=4Ω
當滑片在A點時，R₂的功率最大為0.72W，電流為I=0.6A，則兩端的電壓為：
U=IR₂=0.6×2=1.2V；
則由閉合電路歐姆定律可知：E=1.2+I_總（R₁+r）
解得：I_總=0.8A；
則滑動變阻器的電流I′=I_總-I=0.8-0.6=0.2A；
則滑動變阻器總阻值為：R=$\frac{1.2}{0.2}$=6Ω；
當滑片在最下方時，R₁的功率最大，電路中總電流為：I″=$\frac{E}{{R}_{1}+r}$=$\frac{6}{6}$=1A；
則R₁的最大功率為：P_max=I″²R₁=1×4=4W；
故選：A．

點評 本題考查閉合電路歐姆定律及功率公式的應用，要注意在看圖象上下功夫，明確圖象給出的信息才能正確得出結論．