题目内容
如图1所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为R2，电源电压U0保持不变．闭合开关S后，滑动变阻器滑片P从A端滑到B端过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图2所示，则下列选项中正确的是（ ）
分析：由图1可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，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，由图象读出电流和电压，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，并求出R2的最大阻值，利用电源的电压不变得出等式即可求出电源电压，定值电阻的阻值；
根据P=I2R可知，当电路中的电流最大时，R1的功率最大；当电路中的电流最小时，R1的功率最小；根据图象结合P=UI判断滑片移动的过程中，滑动变阻器消耗功率的变化．
根据P=I2R可知，当电路中的电流最大时，R1的功率最大；当电路中的电流最小时，R1的功率最小；根据图象结合P=UI判断滑片移动的过程中，滑动变阻器消耗功率的变化．
解答：解：由图1可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图2可知I1=0.6A，
根据欧姆定律可得，电源的电压：
U=I1R1=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，由图2可知，I2=0.2A，U2=2V，
滑动变阻器的最大阻值：
R2=
=
=10Ω，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴电源的电压：
U=I2R1+U2=0.2A×R1+2V，
∵电源的电压不变，
∴0.6A×R1=0.2A×R1+2V，
解得：R1=5Ω，
电源的电压U=0.6A×R1=0.6A×5Ω=3V．
综上所述，电源电压U0=3V，R1=5Ω，R2=10Ω，故AB错误；
当电路中的电流最大时，R1的功率最大，即Pmax=I12R1=（0.6A）2×5Ω=1.8W；
当电路中的电流最小时，R1的功率最小，即Pmin=I22R1=（0.2A）2×5Ω=0.2W；
根据实物图可知，当滑片P从A端滑到B端过程中，滑动变阻器接入电路阻值逐渐增大，电路电流逐渐减小，根据P=UI，结合图2可知，滑动变阻器消耗的功率等于横坐标和纵坐标对应的面积，故滑动变阻器消耗的功率先增大后减小，故C错误，D正确．
故选D．
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图2可知I1=0.6A，
根据欧姆定律可得，电源的电压：
U=I1R1=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，由图2可知，I2=0.2A，U2=2V，
滑动变阻器的最大阻值：
R2=
| U2 |
| I2 |
| 2V |
| 0.2A |
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴电源的电压：
U=I2R1+U2=0.2A×R1+2V，
∵电源的电压不变，
∴0.6A×R1=0.2A×R1+2V，
解得：R1=5Ω，
电源的电压U=0.6A×R1=0.6A×5Ω=3V．
综上所述，电源电压U0=3V，R1=5Ω，R2=10Ω，故AB错误；
当电路中的电流最大时，R1的功率最大，即Pmax=I12R1=（0.6A）2×5Ω=1.8W；
当电路中的电流最小时，R1的功率最小，即Pmin=I22R1=（0.2A）2×5Ω=0.2W；
根据实物图可知，当滑片P从A端滑到B端过程中，滑动变阻器接入电路阻值逐渐增大，电路电流逐渐减小，根据P=UI，结合图2可知，滑动变阻器消耗的功率等于横坐标和纵坐标对应的面积，故滑动变阻器消耗的功率先增大后减小，故C错误，D正确．
故选D．
点评：本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用、功率计算公式的应用以及识图能力，关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大；重点是将滑动变阻器消耗的功率转化为面积判断．
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