题目内容
【题目】如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点)。闭合开关S,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1A,R2消耗的电功率为lW;当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3A,R2消耗的电功率为1.8W。则当滑片P从a移到b的过程中
A. 电流表示数变化了0.6A B. 电压表示数变化了4V
C. R1消耗的电功率变化了5W D. 电路消耗的总功率变化了6W
【答案】D
【解析】试题分析:由图R1与R2串联,根据P=UI计算出R2两端电压,根据欧姆定律计算出R2的最大值,根据串联电路的特点和列方程求出电源电压和R1的阻值;
分别求出P在a、b两端时电流表、电压表、R1功率及电路总功率即可得出正确答案.
解:
由图,R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压.
根据I=,
电流表示数为0.1A,电流最小,电阻最大,可知滑片在b端,
根据P=UI得:
滑动变阻器R2的电压:U2===10V,
滑动变阻器R2的最大值:R2===100Ω
根据串联电路的电压特点可知:U=U1+U2,
即:U=0.1A×R1+10V…①
当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3A,
R2的电压:U2′===6V,
由U=U1′+U2′可得:
U=0.3A×R1+6V…②
联立①②解得:R1=20Ω,U=12V;
当P在a端时,R2连入阻值为0,所以电压表示数UV=0,
电流表示数:IA===0.6A,
由前面的计算可知:
当P在b端时,IA′=0.1A,
电压表示数UV′=10V,
由此电流表变化为:△I=IA﹣IA′=0.6A﹣0.1A=0.5A,故A错误;
电压表变化为:△U=VV′﹣UV=10V﹣0=10V,故B错误;
R1消耗的电功率:△P1=IA2R1﹣IA′2R1=(0.6A)2×20Ω﹣(0.1A)2×20Ω=7W,故C错误;
电路消耗的总功率变化:△P=U△I=12V×0.5A=6W,故D正确.
故选D.