题目内容
【题目】如图所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R0的最大电阻是20Ω。当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电压表示数是U1,R1的功率是P1;当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表示数是,R2和R3的功率之和是1.6W;当开关S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1的功率是,已知R2∶R3=1∶3,∶ =9∶5, =1∶25,下列结论正确的是( )
A.电源电压是8VB.R2的阻值是30Ω
C.电流表的最大示数是2.7AD.该电路的最大功率是27W
【答案】CD
【解析】
AB.第一过程:当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,R1和滑动变阻器R0的全部串联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是U1,如图甲。第二过程:当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1、R2、R3串联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是U1′,如图乙。 已知,串联电路中功率比等于电阻比,所以,R2和R3的功率之和是1.6W
P2 +P3=1.6W
所以
P2 =0.4W,P3 =1.2W
第三过程:当开关S1、S2和 S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1、R2、R3 并联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是电源电压U, 电流表测量R1、R2的总电流,如图丙。
甲图,电压表示数是U1,R1的电压是U1,R1的功率是P1;丙图中电压表示数是U,R1的电压是U,R1的功率是P1 ′;,对于同一导体
所以
所以
因为,R1和滑动变阻器R0的全部串联在电路中,所以
因为,R0 =20Ω,串联电路中电压比等于电阻比,所以
甲图,电压表示数是U1,R1的电压是U1,乙图,电压表示数是U1′,R1的电压是U1′,又因为,所以,,所以乙图中
R1、R2、R3 串联在电路中,串联电路中电压比等于电阻比,
已知,所以
,
又因为,,所以
解得
同理解得
所以
又因为
所以
所以电源电压为
故AB错误;
C.甲乙都是串联电路,电阻大,电流小,丙是并联电路,电流大,电流表测量R1、R2的电流
电流表测量R1、R2 的电流,所以,电流表示数最大为
故C正确;
D.电路中并联电路电阻最小,电流最大,最大电流为
所以电路最大功率为
故D正确。
故选CD。