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0.4A,R2消耗的电功率为1.6W,则当滑片P从a移到b时
A. 电流表示数变化了0.6 A
B. 电压表示数变化了6 V
C. R1消耗的电功率变化了5W
D. 电路消耗的总功率变化了6 W
【答案】D
【解析】
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
因当滑片P在某一端点时电流表示数0.1A小于当滑片P移动至某一位置时电流表示数0.4A,所以滑片P在该端点时接入电路的阻值最大,即滑片位于b端,
由P=UI可得,R2两端的电压:
U2===10V,
由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:
R2===100Ω,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源电压:U=I1R1+U2=0.1A×R1+10V;
当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.4A,滑动变阻器两端的电压:
U2′===4V,
所以电源电压:U=I2R1+U2′=0.4A×R1+4V,
因电源的电压不变,所以,0.1A×R1+10V=0.4A×R1+4V,
解得:R1=20Ω,
电源电压:U=I1R1+U2=0.1A×20Ω+10V=12V;
当P在a端时,R2连入阻值为0,则电压表的示数为0,电路为R1的简单电路;
电流表最大示数:
I===0.6A,
R1消耗的电功率与电路消耗的总功率相等,
所以P1=P=UI=12V×0.6A=7.2W;
当P在b端时,电路中的电流I′=0.1A,电压表示数U2=10V,
R1消耗的电功率:P1′=(I′)2R1=(0.1A)2×20Ω=0.2W,
电路消耗的总功率:P′=UI′=12V×0.1A=1.2W,
则当滑片P从a移到b的过程中:
电流表示数变化了△I=I﹣I′=0.6A﹣0.1A=0.5A,故A错误;
电压表变化了△U2=10V﹣0V=10V,故B错误;
R1消耗的电功率变化了△P1=P1﹣P1′=7.2W﹣0.2W=7W,故C错误;
电路消耗的总功率变化了△P=P﹣P′=7.2W﹣1.2W=6W,故D正确。
故选:D。