Question

【題目】如圖甲所示為小光研究滑動變阻器R2的電功率變化規律的電路圖，R1為定值電阻，電源兩端的電壓保持不變。閉合開關后，在調節滑動變阻器R2的滑動頭從a端滑到b端的過程中，記錄了若干組通過R2的電流與其兩端電壓的數據，并在分析實驗數據后畫出了R2的電功率P隨其兩端電壓U變化關系的圖像，如圖乙所示。下列說法中錯誤的是

A.通過該電路的最大電電流為0.3A

B.開關S閉合的情況下，該電路中的最小電流為0.1A

C.該電路的總電功率的變化范圍是0.6W~3.6W

D.當滑動變阻器的電功率最大時，其接入電路的電阻值為10Ω

Answer 1

【答案】A

【解析】

A．由乙圖可知，當R2兩端電壓為3V時，其功率最大，為0.9W，根據P=UI得，此時通過R2的電流（電路中的電流）為：

I===0.3A。

由甲圖可知，當R2的滑動頭處于a端時，R2的阻值為零，此時電路中的總電阻最小，通過該電路的電流最大。當R2的滑動頭從a端滑到b端的過程中，R2接入電路的阻值增大，通過電路的電流會逐漸減小。所以，通過該電路的最大電流不是0.3A。故A錯誤，符合題意。

B．由以上分析可知，開關S閉合的情況下，當R2的滑動頭處于b端時，該電路中的電流最小。由乙圖可知，當滑動頭處于b端時，R2兩端電壓為5V，功率為0.5W，根據P=UI得，此時通過R2的電流（電路中的最小電流）為：

I最小===0.1A。

故B正確，不符合題意。

C．由以上分析可知，當R2兩端電壓為3V時，電路中電流為0.3A；當R2兩端電壓為5V時，電路中電流為0.1A。根據歐姆定律和串聯電路電壓特點，可得電源電壓為：

U=3V+0.3A×R1……①

U=5V+0.1A×R1……②

將①、②聯列，解得：電源電壓為U=6V，R1=10Ω。則該電路的最大總功率為：

P最大===3.6W，

最小總功率為：

P最小=UI最小=6V×0.1A=0.6W。

所以該電路的總電功率的變化范圍是0.6W~3.6W。故C正確，不符合題意。

D．由以上分析可知，當滑動變阻器的電功率最大時，R2兩端電壓為3V，通過R2的電流為0.3A，則其接入電路的電阻值為：

R2===10Ω。

故D正確，不符合題意。