题目内容

14.如图甲所示的电路中,电源内阻忽略不计,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(允许通过的最大电流为5A).闭合开关S后,移动滑片P时,ab两端电压U和通过电路的电流I之间的关系如图乙;R2消耗的功率P与电流I的关系如图丙,则下列说法正确的是(  )
A.电源电压为50V
B.R1的阻值为5Ω
C.当R2的功率为120W时,电路消耗的总功率为200W
D.滑动变阻器连入电路的阻值范围为4~45Ω

分析 图中两电阻串联,ab两端电压U与变阻器两端的电压,当I=0时,U等于路端电压,由此可得到电源的电压.将R1看成电源的内阻,U即为等效电源的路端电压,U-I图象的斜率大小等于R1.当R2的功率为120W时,由图读出电流,由P=EI求出电路的总功率.由图乙读出滑动变阻器电压的最大值和最小值,由欧姆定律求其阻值范围.

解答 解:A、由图乙知,当I=0时,ab两端的电压即为电源的电压,则知电源电压为50V,故A正确.
B、将R1看成电源的内阻,U即为等效电源的路端电压,U-I图象的斜率大小等于R1.则 R1=|$\frac{△U}{△I}$|=$\frac{50-25}{5}$Ω=5Ω,故B正确.
C、由图丙知,当R2的功率为120W时,电路中电流为 I=5A,电路消耗的总功率为 P=EI=50×5W=250W,故C错误.
D、由图乙知,当U的最大值为 U=45V,电流为 I=1A,则滑动变阻器连入电路的最大阻值为 Rmax=$\frac{U}{I}$=$\frac{45}{1}$Ω=45Ω
当U的最小值为 U′=25V,电流为 I′=5A,则滑动变阻器连入电路的最小阻值为 Rmin=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{25}{5}$Ω=5Ω,所以滑动变阻器连入电路的阻值范围为5~45Ω.故D错误.
故选:AB

点评 本题是电路中图象问题,首先要明确图象的物理意义,从图象中获取有效信息,其次根据电路的基本规律研究电阻或电压.

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