题目内容
如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,R2阻值为60Ω.当开关S闭合时,P移至a端,电流表A的示数为0.5A,电流表A1的示数为0.3A,试判断以下说法错误的是
- A.电源电压为12V
- B.电阻R1的阻值40Ω
- C.S断开,滑片P从a端移至b端,电流表A示数变化范围为0.3A~0.15A
- D.S断开,滑片P从a端移至b端,R2的电功率变化范围为2.4W~1.35W
C
分析:(1)当开关S闭合时,P移至a端,R1、R2并联,知道干路电流和通过R1的电流,利用并联电路的电流特点求通过R2的电流,再利用欧姆定律求电源电压和R1的阻值;
(2)S断开,滑片P在a端,电路中只有R2,利用欧姆定律求此时电路中的电流,利用P=I2R求电阻R2的电功率;
滑片P在b端,R2和滑动变阻器串联,利用欧姆定律求此时电路中的电流,利用P=I2R求电阻R2的电功率;
从而可求出滑片P从a端移至b端,电流表A示数变化范围和R2的电功率变化范围.
解答:
(1)当开关S闭合时,P移至a端,R1、R2并联,I=0.5A,I1=0.3A,则I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A,
电源电压:
U=U2=I2R2=0.2A×60Ω=12V,故A正确;
R1===40Ω,故B正确;
(2)S断开,滑片P在a端,电路中只有R2,I===0.2A,P2=I2R2=(0.2A)2×60Ω=2.4W;
滑片P在b端,R2和滑动变阻器串联,I′===0.15A,
P2′=(I′)2R2=(0.15A)2×60Ω=1.35W;
所以S断开,滑片P从a端移至b端,电流表A示数变化范围为0.2A~0.15A,R2的电功率变化范围为2.4W~1.35W,故C错、D正确.
故选C.
点评:本题考查了学生对欧姆定律、并联电路的特点、电功率公式的掌握和运用,能分析电路图,得出当开关S闭合时P移至a端和S断开滑片P在a端、b端的电路组成是本题的关键.
分析:(1)当开关S闭合时,P移至a端,R1、R2并联,知道干路电流和通过R1的电流,利用并联电路的电流特点求通过R2的电流,再利用欧姆定律求电源电压和R1的阻值;
(2)S断开,滑片P在a端,电路中只有R2,利用欧姆定律求此时电路中的电流,利用P=I2R求电阻R2的电功率;
滑片P在b端,R2和滑动变阻器串联,利用欧姆定律求此时电路中的电流,利用P=I2R求电阻R2的电功率;
从而可求出滑片P从a端移至b端,电流表A示数变化范围和R2的电功率变化范围.
解答:
(1)当开关S闭合时,P移至a端,R1、R2并联,I=0.5A,I1=0.3A,则I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A,
电源电压:
U=U2=I2R2=0.2A×60Ω=12V,故A正确;
R1===40Ω,故B正确;
(2)S断开,滑片P在a端,电路中只有R2,I===0.2A,P2=I2R2=(0.2A)2×60Ω=2.4W;
滑片P在b端,R2和滑动变阻器串联,I′===0.15A,
P2′=(I′)2R2=(0.15A)2×60Ω=1.35W;
所以S断开,滑片P从a端移至b端,电流表A示数变化范围为0.2A~0.15A,R2的电功率变化范围为2.4W~1.35W,故C错、D正确.
故选C.
点评:本题考查了学生对欧姆定律、并联电路的特点、电功率公式的掌握和运用,能分析电路图,得出当开关S闭合时P移至a端和S断开滑片P在a端、b端的电路组成是本题的关键.
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