Question

【題目】如圖甲所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，電源電壓不變。閉合開關S后，滑片P從a端移動到b端，電流表示數I與電壓表示數U的變化關系如圖乙所示，則下列判斷錯誤的是

A. 電源的電壓為6V

B. 電路的最大總功率為3.6W

C. R2消耗的電功率先變大后變小

D. 圖乙中C點表示滑片位于中點時的狀態

Answer 1

【答案】D

【解析】

由圖甲可知，電阻R1和滑動變阻器R2串聯，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。

當滑片位于a端時，R2接入電路的電阻為0Ω，電路為R1的簡單電路，此時電路中的電流最大，由圖象可知，Ia=0.6A，電源電壓U=IaR1=0.6A×R1 ①，

當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中電阻最大，電流最小，根據串聯分壓可知電壓表的示數最大，由圖象可知，Ib=0.2A，Ub=4V，則滑動變阻器的最大阻值：R2==20Ω；

串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以電源電壓：U=IbR1+Ub=0.2A×R1+4V②，

由電源的電壓不變，可得：0.6A×R1=0.2A×R1+4V，解得：R1=10Ω，

電源電壓：U=IaR1=0.6A×10Ω=6V，故A正確，不符合題意；

電路的最大總功率：P最大=UIa=6V×0.6A=3.6W，故B正確，不符合題意；

滑動變阻器消耗的電功率：P2=I2R2=，當R2=R1=10Ω時，P2有最大值，而滑動變阻器的最大阻值為20Ω，所以滑片P從a端移動到b端，R2消耗的電功率先變大后變小，故C正確，不符合題意；

串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，滑片在中點時滑動變阻器接入電路中的電阻一半，電路中的電流I中==0.3A，由圖象可知，對應于D點，故D錯誤，符合題意。