Question

【題目】如圖所示（甲）是某同學(xué)探究電流與電壓關(guān)系的電路圖，開關(guān)S閉合后，將滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端移至b端，電流表和電壓表的示數(shù)變化關(guān)系如圖（乙），由圖象可知（ ）
A.電阻R0兩端電壓與通過R0的電流成正比
B.R0的電阻值是10Ω
C.該電路最小功率0.05W
D.滑動(dòng)變阻器R的電功率變化范圍0﹣0.45W

Answer 1

【答案】D
【解析】解：（1）因?yàn)殡娏麟S電壓的變化圖象為正比例函數(shù)圖象，且呈一條直線，所以通過R0的電流與R0兩端的電壓成正比，由電壓是產(chǎn)生電流的原因可知，不能說電阻R0兩端電壓與通過R0的電流成正比，故A錯(cuò)誤；（2）當(dāng)滑片位于b端時(shí)，電路為R0的簡單電路，電壓表測電源的電壓，電路中的電流最大，由圖乙可知，電源的電壓U=3.0V，電路中的最大電流I大=0.6A，由I= 可得，R0的阻值：R0= = =5Ω，故B錯(cuò)誤；（3）當(dāng)滑片位于a端時(shí)接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，由圖乙可知，電路中的最小電流I小=0.1A，電路中的總電阻：R總= = =30Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：R大=R總﹣R0=30Ω﹣5Ω=25Ω，電路的最小功率：P小=UI小=3.0V×0.1A=0.3W，故C錯(cuò)誤；（4）滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0Ω時(shí)，消耗的功率為0W；當(dāng)變阻器接入電路的電阻為R時(shí)，電路中的電流：I= = ，變阻器消耗電功率：PR=I2R=（ ）2R= = = = ，則當(dāng)R=5Ω，變阻器消耗的電功率最大，PR大= =0.45W， 所以，滑動(dòng)變阻器R的電功率變化范圍0～0.45W，故D正確．故選D．
（1）由圖象可知，R0兩端的電壓和電流關(guān)系是一個(gè)正比例函數(shù)圖象，要注意電壓是電流產(chǎn)生的原因；（2），當(dāng)滑片位于b端時(shí)，電路為R0的簡單電路，電壓表測電源的電壓，此時(shí)電路中的電流最大，根據(jù)圖象讀出電表的示數(shù)，利用歐姆定律求出R0的電阻值；（3）當(dāng)滑片位于a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電阻完全接入電路中，電路中的電流最小，由圖象讀出電表的示數(shù)，根據(jù)P=UI求出電路中的最小功率；（4）滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0Ω時(shí)，消耗的功率為0W；根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電路中的電流，根據(jù)P=I2R表示出滑動(dòng)變阻器消耗的電功率，然后根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)確定滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率，進(jìn)一步得出滑動(dòng)變阻器消耗電功率的變化．