Question

4．如圖甲所示的電路中，電源電壓恒定，R₁為定值電阻．閉合開(kāi)關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端滑至b端，電壓表示數(shù)U隨滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R₂變化的圖象如圖乙所示，則下列說(shuō)法中不正確的是（　�。�

• A． 電源電壓為6V
• B． R₁的阻值為20Ω
• C． 該電路的最大功率為3.6W
• D． P在b端時(shí)，電路中的電流為0.1A

Answer 1

分析 由圖甲所示電路圖可知，定值電阻R₁與滑動(dòng)變阻器R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)定值電阻R₁兩端電壓．
（1）由圖甲所示電路可知，滑片在a端時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)電源兩端電壓，由圖乙所示圖象讀出電源的電壓；
（2）當(dāng)滑片位于b端時(shí)，R₁與R₂的最大阻值串聯(lián)，電壓表的示數(shù)最小，根據(jù)圖乙讀出滑動(dòng)變阻器的最大阻值和電壓表的最小示數(shù)，利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R₂兩端的電壓，利用串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的最小電流，再根據(jù)歐姆定律求出R₁的阻值；
（3）當(dāng)滑片在a端時(shí)，電路中的電阻最小，電路的功率最大，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電路的最大功率．

解答 解：由圖甲所示電路圖可知，定值電阻R₁與滑動(dòng)變阻器R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)定值電阻R₁兩端電壓．
（1）由圖甲所示電路可知，當(dāng)滑片在a端時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)電源兩端電壓，
由圖乙所示圖象可知，電源電壓U=6V，故A正確；
（2）當(dāng)滑片位于b端時(shí)，R₁與R₂的最大阻值串聯(lián)，電壓表的示數(shù)最小，
由圖乙所示圖象可知，變阻器的最大阻值R₂=50Ω，電壓表的最小示數(shù)U₁=1V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U₂=U-U₁=6V-1V=5V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{5V}{50Ω}$=0.1A，故D正確；
R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{1V}{0.1A}$=10Ω，故B錯(cuò)誤；
（3）當(dāng)滑片在a端時(shí)，電路中的電阻最小，電路的功率最大，
P_大=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{（6V）^{2}}{10Ω}$=3.6W，故C正確．
故選B．

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，關(guān)鍵是從圖象中讀出滑動(dòng)變阻器R₂的阻值和對(duì)應(yīng)電壓表的示數(shù)．