题目内容

13．如图甲所示，R1为定值电阻，R2为允许通过的最大电流为5A的滑动变阻器．图乙反映了开关由断开到闭合，滑动变阻器R2的滑片在移动过程中，R1的电流随电压的变化图象．图丙反映了滑动变阻器消耗的功率P与电流I之间的关系，则下列说法正确的是（　　）
A．R1的阻值为5Ω
B．电源电压为50V
C．为了保护电路安全，滑动变阻器连入阻值的范围为4Ω～45Ω
D．当电路中电流为5A时，滑动变阻器消耗的功率为125W

分析 （1）由电路图可知，R1与R2串联，通过它们的电流相等，根据图象读出电路中的电流为4A时R1两端的电压和滑动变阻器消耗的电功率，根据欧姆定律求出R1的阻值，根据P=UI求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
（2）由滑动变阻器的铭牌可知允许通过的最大电流为5A，根据图象乙读出R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用P=UI求出滑动变阻器消耗的电功率，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，进一步得出答案．

解答 解：（1）由电路图可知，R1与R2串联，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，当电路中的电流为4A时，由图象乙可知R1两端的电压U1=20V，由图丙可知此时滑动变阻器消耗的电功率P2=120W，
由I=$\frac{U}{R}$可知，R1的阻值：
R1=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{20V}{4A}$=5Ω，故A正确；
由P=UI可得，滑动变阻器两端的电压：
U2=$\frac{{P}_{2}}{I}$=$\frac{120W}{4A}$=30V，
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=U1+U2=20V+30V=50V，故B正确；
（2）由滑动变阻器的铭牌可知允许通过的最大电流为5A，
由图象乙可知R1两端的电压U1′=25V，
则滑动变阻器两端的电压：
U2′=U-U1′=50V-25V=25V，
滑动变阻器消耗的电功率：
P2′=U2′I′=25V×5A=125W，故D正确；
滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R2′=$\frac{{U}_{2}′}{I′}$=$\frac{25V}{5A}$=5Ω，故C不正确．
故选ABD．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，根据图象读出电流和电压的对应值是解题的关键．

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C．电阻R1的电功率为P1=1WD．电阻R1与R2之比为1：2

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