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1W;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0.5A
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】AD
【解析】解: 由题可知,闭合开关S,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1A,当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3A,这表明某一端点为b点,即滑片于b点时,电流表示数最小为Ib=0.1A;
由图可知,R1与R2串联,当P于b点时,R2全部接入电路,电压表测R2两端的电压U2 , R2消耗的电功率为lW;
根据串联电路的电压规律和P=UI可得,电源电压:
U=U1+U2=IbR1+ =0.1A×R1+
当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为I'=0.3A,R2消耗的电功率为P'2=1.8W,
根据串联电路的电压规律和P=UI可得,电源电压:
U=U1'+U2'=I'R1+ =0.3A×R1+
由①②可解得:U=12V,R1=20Ω;
当滑片于a点时,R2接入电路的阻值为0,电路为R1的简单电路,
此时电压表的最小示数:Ua=0V,
电流表的最大示数:Ia= = =0.6A;
电路消耗的最大总功率:Pa=UIa=12V×0.6A=7.2W;
R1消耗的最大电功率:P1=Pa=7.2W;
当滑片于b点时,R2全部接入电路且与R1串联,电压表测R2的电压U2 , 电路中电流最小为Ib=0.1A,即电流表的最小示数:Ib=0.1A,
由P=UI可知R2两端的电压即电压表示数为:
U2= = =10V,
电路消耗的最小总功率:Pb=UIb=12V×0.1A=1.2W,
R1消耗的最小电功率:P1'=Ib2 R1=(0.1A)2×20Ω=0.2W,
所以,当滑片由a滑至b端时:
A、电流表示数变化:△I=Ia﹣Ib=0.6A﹣0.1A=0.5A,故A正确;
B、电压表示数变化:△U=Ub﹣Ua=10V﹣0V=10V,故B错误;
C、R1消耗的电功率变化:△P1=P1﹣P1'=7.2W﹣0.2W=7W,故C错误;
D、电路消耗的总功率变化:△P=Pa﹣Pb=7.2W﹣1.2W=6W.故D正确.
故选AD.
分析电路的连接方式,根据电流表示数判断某一端点是a还是b,利用电源电压不变和串联电路的特点列等式,分别求出电源电压和电阻R1的值,当滑片P于a、b点时,根据电路的连接情况计算电流表和电压表的示数变化情况,由P=UI计算电路的总功率及R1消耗的功率变化情况,据此解题.

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