Question

【题目】如图甲所示电路，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器．闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示，则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中．下列选项正确的是（ ）
A.电源电压为4.5V
B.定值电阻电功率的变化为4.05W
C.滑动变阻器的最大阻值为5Ω
D.电路总功率的最大值为7.2W

Answer 1

【答案】D
【解析】解：（1）由图甲可知，滑片在左端时，变阻器连入阻值为0，电压表被短路，示数为0，电流为I左=1.2A，滑片在右端时，变阻器连入阻值最大，电压表测量滑动变阻器两端的电压，此时电压表示数最大，电路中电流最小，U滑=4.5V，电流为I右=0.3A，根据欧姆定律可得： U=I左R1 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U=I右R1+U滑 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
两式联立：I左R1=I右R1+U滑 ， 即：1.2A×R1=0.3A×R1+4.5V，解得R1=5Ω，U=6V，故A错误；（2）滑片在左端时，电路总功率有最大值：P大=UI左=6V×1.2A=7.2W，故D正确；定值电阻电功率的最小值：P1小=I右2R1=（0.3A）2×5Ω=0.45W；定值电阻电功率的最大值：P1大=I左2R1=（1.2A）2×5Ω=7.2W，定值电阻电功率的变化：△P=P1大﹣P1小=7.2W﹣0.45W=6.75W，故B错误；（3）由欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值：R滑= = =15Ω，故C错误．故选D．
（1）由图象读出滑片在两端时的电表示数，根据电路特点和欧姆定律，由电源电压不变列出等式，求出电阻R1的阻值和电源电压；（2）电路中R1和R2串联，由图乙读出最大、最小电流、滑动变阻器两端的电压，电源电压不变，根据P=UI求出最大总功率；再根据P=I2R1求出定值电阻的最大和最小功率；（3）根据欧姆定律即可求出变阻器的最大阻值．