Question

16．如图甲，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器（允许通过的最大电流为5A）．图乙反映了开关由断开到闭合，再移动滑片P的过程中，ab两端电压U和通过的电流I之间的关系；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，则下列说法不正确的是（　　）

• A． R₁的阻值为5Ω
• B． 当R₂的功率为120W时，R₁消耗的功率为80W
• C． 电源电压为50V
• D． 该电路允许消耗的最大电功率为225W

Answer 1

分析 由电路图可知，两电阻串联接入电路，ab两点间电压是滑动变阻器两端电压；由图乙所示图象求出电压与电流的对应值，由串联电路特点及欧姆定律列方程，可以求出电源电压与电阻R₁的阻值；由图丙求出R₂消耗的功率为120W时的电路电流，由P=UI求出电路消耗的总功率．

解答 解：由电路图可知，两电阻串联接入电路，ab两点间电压是滑动变阻器两端电压．
（1）当开关断开时，电路中的电流为0A，由图乙可知ab两端的电压为50V，即电源的电压U=50V；故C正确；
（2）由图乙可知，U_ab=30V，电路中的电流I=4A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R₁两端的电压：U₁=U-U_ab=50V-30V=20V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁的阻值：R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{20V}{4A}$=5Ω；故A正确；
（3）由图丙可知，当R₂的功率为120W时，电路中的电流I=4A，
电路消耗的总功率：P_总=UI=50V×4A=200W；
R₁消耗的功率为：P₁=P_总-P₂=200W-120W=80W；故B正确；
（4）因R₂允许通过的最大电流为5A，所以该电路允许通过的最大电流为5A，
则该电路允许消耗的最大电功率为：P_大=UI_大=50V×5A=250W；故D不正确．
故选D．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是根据图象读出电压和对应的电流值、电功率和对应的电流值．