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），則圖象可知（ ）
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）從圖象中可以看出該圖象是正比例函數，因電壓是形成電流的原因，所以通過R0的電流與R0兩端的電壓成正比，而不是電阻R0兩端電壓與通過R0的電流成正比，故A不正確；（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，由圖象可知，電源的電壓U=3.0V，電路中的電流Imax=0.6A，由I= 可得，R0= = =5Ω，故B不正確；（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， 由圖象可知，電路中的最小電流Imin=0.1A，R0兩端的電壓U0=0.5V，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動變阻器兩端的電壓：
Uab=U﹣U0=3.0V﹣0.5V=2.5V，
則滑動變阻器的最大阻值：
Rab= = =25Ω，
電路消耗的最小功率：
Pmin=UImin=3.0V×0.1A=0.3W，故C不正確；（4）因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流：
I= = ，
滑動變阻器消耗的電功率：
PR=I2R=（ ）2R= = = = ，
當R=5Ω時，滑動變阻器消耗的電功率最大，即PRmax= =0.45W，
則滑動變阻器消耗電功率的范圍為0～0.45W，故D正確．
故選D．
（1）根據正比例函數圖象可以判斷出電壓與電流的關系；（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，根據串聯電路的電壓求出滑動變阻器兩端的電壓，根據歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值，根據P=UI求出電路中的最小功率；（4）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范圍．