Question

【題目】如圖所示（甲）是某同學探究電流與電壓關系的電路圖，開關S閉合后，將滑動變阻器的滑片P從a端移至b端，電流表和電壓表的示數變化關系如圖（乙），由圖象可知（ ）
A.電阻R0兩端電壓與通過R0的電流成正比
B.R0的電阻值是10Ω
C.該電路最小功率0.05W
D.滑動變阻器R的電功率變化范圍0﹣0.45W

Answer 1

【答案】D
【解析】解：（1）因為電流隨電壓的變化圖象為正比例函數圖象，且呈一條直線，所以通過R0的電流與R0兩端的電壓成正比，由電壓是產生電流的原因可知，不能說電阻R0兩端電壓與通過R0的電流成正比，故A錯誤；（2）當滑片位于b端時，電路為R0的簡單電路，電壓表測電源的電壓，電路中的電流最大，由圖乙可知，電源的電壓U=3.0V，電路中的最大電流I大=0.6A，由I= 可得，R0的阻值：R0= = =5Ω，故B錯誤；（3）當滑片位于a端時接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，由圖乙可知，電路中的最小電流I小=0.1A，電路中的總電阻：R總= = =30Ω，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動變阻器的最大阻值：R大=R總﹣R0=30Ω﹣5Ω=25Ω，電路的最小功率：P小=UI小=3.0V×0.1A=0.3W，故C錯誤；（4）滑動變阻器接入電路中的電阻為0Ω時，消耗的功率為0W；當變阻器接入電路的電阻為R時，電路中的電流：I= = ，變阻器消耗電功率：PR=I2R=（ ）2R= = = = ，則當R=5Ω，變阻器消耗的電功率最大，PR大= =0.45W， 所以，滑動變阻器R的電功率變化范圍0～0.45W，故D正確．故選D．
（1）由圖象可知，R0兩端的電壓和電流關系是一個正比例函數圖象，要注意電壓是電流產生的原因；（2），當滑片位于b端時，電路為R0的簡單電路，電壓表測電源的電壓，此時電路中的電流最大，根據圖象讀出電表的示數，利用歐姆定律求出R0的電阻值；（3）當滑片位于a端時，滑動變阻器的電阻完全接入電路中，電路中的電流最小，由圖象讀出電表的示數，根據P=UI求出電路中的最小功率；（4）滑動變阻器接入電路中的電阻為0Ω時，消耗的功率為0W；根據電阻的串聯和歐姆定律表示出電路中的電流，根據P=I2R表示出滑動變阻器消耗的電功率，然后根據數學知識確定滑動變阻器消耗的最大功率，進一步得出滑動變阻器消耗電功率的變化．