Question

1．如圖1所示的電路中，R₁為定值電阻，R₂為滑動變阻器，電源電壓不變．閉合開關(guān)S后，滑片P從a端移動到b端，電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的變化關(guān)系如圖2所示，則下列說法正確的是（　　）

• A． 電源電壓為2V
• B． R₁的阻值為10Ω
• C． R₂的最大阻值為10Ω
• D． R₂消耗的最大功率是0.45W

Answer 1

分析 由左圖可知，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(dāng)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(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路中的電流最小，由圖象讀出電流和電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)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電源電壓和R₁的阻值．應(yīng)用電功率公式求出R₂的最大功率．

解答 解：由左圖可知，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(dāng)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，
根據(jù)歐姆定律可得，電源的電壓：U=I₁R₁=0.6A×R₁，
當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，由右圖可知，I₂=0.2A，U₂=2V，
滑動變阻器的最大阻值：R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω，故C正確；
串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
電源的電壓：U=I₂R₁+U₂=0.2A×R₁+2V，
電源的電壓不變，0.6A×R₁=0.2A×R₁+2V，
解得：R₁=5Ω，故B錯誤；
電源的電壓：U=0.6A×R₁=0.6A×5Ω=3V，故A錯誤；
R₂消耗的電功率：P₂=I²R₂=（$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$）²R₂=$\frac{{U}^{2}}{\frac{（{R}_{1}-{R}_{2}）^{2}}{{R}_{2}}+4{R}_{1}}$，
當(dāng)R₂=R₁=5Ω時，R₂消耗的電功率最大，P_2最大=$\frac{{U}^{2}}{4{R}_{1}}$=$\frac{（3V）^{2}}{4×5Ω}$=0.45W，故D正確．
故選CD．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(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．