Question

11．如图所示电路，电源电压不变，调节滑动变阻器，电流表示数由0.1A变为0.3A时，电压表示数也随之变化了2V，此时滑动变阻器R消耗的电功率为0.9W．则（　　）

• A． 滑动变阻器的滑片是由右向左移动的
• B． 定值电阻R₀的阻值为10Ω
• C． 电源电压为6V
• D． 电压表与电流表的示数之比不变

Answer 1

分析 由电路图可知，电阻R₀与滑动变阻器R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；
（1）根据欧姆定律可知当电流表示数从0.1A变为0.3A时，电路中总电阻的变化和滑动变阻器接入电路中电阻的变化，然后判断滑片移动的方向；
（2）根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出定值电阻R₀的阻值；
（3）知道电流表的示数为0.3A时滑动变阻器消耗的电功率，根据P=UI求出其两端的电压，根据串联电路的特点和欧姆定律求出电源的电压；
（4）根据欧姆定律结合R的阻值判断两电压表示数比值的变化．

解答 解：由电路图可知，电阻R₀与滑动变阻器R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；
（1）由I=$\frac{U}{R}$可知，电流表示数从0.1A变为0.3A时，电路中的总电阻变小，即滑动变阻器接入电路的电阻变小，
由图可知，滑动变阻器的滑片是由右向左移动的，故A正确；
（2）因串联电路中的总电压等于各分电压之和，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得：
当电路中的电流I=0.1A时，电源的电压U=IR₀+U_滑=0.1A×R₀+U_滑；
当电路中的电流I′=0.3A时，电源的电压U=I′R₀+U_滑′=0.3A×R₀+U_滑′；
因电压表示数改变了2V，
所以，U_滑-U_滑′=（U-0.1A×R₀）-（U-0.3A×R₀）=2V，
解得：R₀=10Ω，故B正确；
（3）当电路中的电流I′=0.3A时，
由P=UI可得，滑动变阻器两端的电压：
U_滑′=$\frac{{P}_{滑}}{I′}$=$\frac{0.9W}{0.3A}$=3V，
则电源的电压：
U=I′R₀+U_滑′=0.3A×10Ω+3V=6V，故C正确；
（4）由R=$\frac{U}{I}$可知，电压表与电流表的示数之比等于滑动变阻器接入电路中的电阻，
所以，电压表与电流表的示数之比变小，故D错误．
故选ABC．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是根据电压表示数的变化量求出定值电阻的阻值．