Question

【题目】如图甲中电源恒定，R0为定值电阻．闭合开关，当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示．下列选项正确的是（ ）
A.定值电阻R0的阻值为10Ω
B.电源电压为4V
C.当滑片在a端时，R0的功率为2.4W
D.当滑片在中点时，R0的功率为0.9W

Answer 1

【答案】D
【解析】解：由电路图可知，R0与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压．（1）当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，电路中的电流最大，
由图象可知，电路中的最大电流I大=0.6A，
由I= 可得，电源的电压：
U=I大R0=0.6A×R0 ，
当滑片位于b端时接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小，
由图象可知，U滑=4V，电路中的最小电流I小=0.2A，
则滑动变阻器的最大阻值：
R滑= = =20Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：
U=I小（R0+R滑）=0.2A×（R0+20Ω），
因电源的电压不变，
所以，0.6A×R0=0.2A×（R0+20Ω），
解得：R0=10Ω，故A正确；
电源的电压U=I大R0=0.6A×10Ω=6V，故B错误；（2）当滑片在a端时，R0的功率：
P0=UI大=6V×0.6A=3.6W，故C错误；
当滑片在中点时，电路中的电流：
I= = =0.3A，
R0的功率：
P0′=I2R0=（0.3A）2×10Ω=0.9W，故D正确．
故选AD．
由电路图可知，R0与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压．（1）当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，电路中的电流最大，根据图象读出电路中的电流，根据欧姆定律表示出电源的电压；当滑片位于b端时接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小，根据图象读出电表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，再根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式求出R0的阻值，进一步求出电源的电压；（2）当滑片在a端时，根据P=UI求出R0的功率；当滑片在中点时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据P=I2R求出R0的功率．本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键．