Question

9．在圖甲電路中，當(dāng)滑片P由b端移到a端的過程中，電壓表示數(shù)U隨滑動變阻器接入電路的電阻R₂的變化情況如圖乙所示，下列說法正確的是（　�。�

• A． 電源電壓16V
• B． 當(dāng)滑片P移到a端時，通過R₁的電流為0.2A
• C． 當(dāng)滑片P移到a端時，R₁消耗的功率為1.6W
• D． 當(dāng)滑片P移到中點(diǎn)時，R₂兩端消耗的功率為8W

Answer 1

分析 （1）當(dāng)滑片P移到b端時，接入電路中的電阻為0，電路為R₁的簡單電路，電壓表的示數(shù)為電源的電壓，根據(jù)圖象讀出電源的電壓；
（2）滑片P移到a端時，R₁與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，根據(jù)圖象讀出電壓表的示數(shù)和滑動變阻器的最大阻值，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律和電路中的電流特點(diǎn)得出等式即可求出通過R₁的電流；
（3）根據(jù)P=UI求出滑片P移到a端時R₁消耗的功率；
（4）根據(jù)圖象得出滑片P移到中點(diǎn)時電壓表的示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求R₂消耗的功率．

解答 解：A、當(dāng)滑片P移到b端時，電路為R₁的簡單電路，電壓表的示數(shù)為電源的電壓，此時滑動變阻器接入電路中的電阻為0，兩端的電壓為0；電壓表測量電源電壓，
由圖象可知，電壓表的示數(shù)為12V，即電源的電壓U=12V；故A錯誤；
B、當(dāng)滑片P移到a端時，R₁與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，
由圖象可知，滑動變阻器R₂的最大阻值為20Ω，電壓表的示數(shù)U₁=4V，
根據(jù)串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知：
滑動變阻器兩端的電壓：
U₂=U-U₁=12V-4V=8V，
由于串聯(lián)電路中各處的電流相等，
則I₁=I₂=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{8V}{20Ω}$=0.4A，故B錯誤；
C、R₁消耗的功率：
P₁=U₁I₁=4V×0.4A=1.6W，故C正確；
D、由圖象可知，當(dāng)滑片P移到中點(diǎn)即R₂′=10Ω時，U₁′=6V，
根據(jù)串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知：
滑動變阻器兩端的電壓：
U₂′=U-U₁′=12V-6V=6V，
則R₂兩端消耗的功率為P₂′=$\frac{{U}_{2}{′}^{2}}{{R}_{2}′}$=$\frac{（6V）^{2}}{10Ω}$=3.6W，故D錯誤．
故選C．

點(diǎn)評 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，關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出滑片接入電路中不同電阻時對應(yīng)電壓表的示數(shù)．