题目内容
【题目】如图甲所示的电路中,R1 为定值电阻,R2 为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S 后,滑片 P 从 a 端移动到 b 端,电流表示数 I 与电压表示数 U 的变化关系如图乙 所示,则下列判断错误的是( )
A.电源的电压为 6V
B.电路的最大总功率为 3.6W
C.R2 消耗的电功率先变大后变小,最大功率为 0.9W
D.滑片位于中点位置时候滑动变阻器的功率为 0.8W
【答案】D
【解析】
由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当滑片位于a端时,接入电路的电阻为0Ω,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,由图象可知,Ia=0.6A,由I=可得,电源的电压
U=IaR1=0.6A×R1
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图象可知,Ib=0.2A,Ub=4V,则滑动变阻器的最大阻值
R2===20Ω
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
U=IbR1+Ub=0.2A×R1+4V
因电源的电压不变,所以
0.6A×R1=0.2A×R1+4V
解得:R1=10Ω,电源的电压
U=Ia R1=0.6A×10Ω=6V
故A正确,不符合题意;
B.电路的最大总功率
P最大=UIa=6V×0.6A=3.6W
故B正确,不符合题意;
C.电路中的电流
I==
滑动变阻器消耗的电功率
P2=I2R2=()2×R2==
当R2=10Ω时
P2max==0.9W
当R2=0Ω时,Pa=0W,当R2=20Ω时,
Pb=()2×20Ω=0.8W
综上可知,滑片P从a端移动到b端,R2消耗的电功率先变大后变小,最大功率为 0.9W,故C正确,不符合题意;
D.由C知,滑片位于中点位置时,即当R2=10Ω时,滑动变阻器的功率为 0.9W,故D错误,符合题意。
故选D。