Question

【題目】如圖甲中電源恒定，R0為定值電阻．閉合開關(guān)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從a端滑到b端的過程中，電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系圖象如圖乙所示．下列選項(xiàng)正確的是（ ）
A.定值電阻R0的阻值為10Ω
B.電源電壓為4V
C.當(dāng)滑片在a端時(shí)，R0的功率為2.4W
D.當(dāng)滑片在中點(diǎn)時(shí)，R0的功率為0.9W

Answer 1

【答案】D
【解析】解：由電路圖可知，R0與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測變阻器兩端的電壓．（1）當(dāng)滑片位于a端時(shí)，接入電路中的電阻為零，電路中的電流最大，
由圖象可知，電路中的最大電流I大=0.6A，
由I= 可得，電源的電壓：
U=I大R0=0.6A×R0 ，
當(dāng)滑片位于b端時(shí)接入電路中的電阻最大，電壓表的示數(shù)最大，電流表的示數(shù)最小，
由圖象可知，U滑=4V，電路中的最小電流I小=0.2A，
則滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R滑= = =20Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電源的電壓：
U=I小（R0+R滑）=0.2A×（R0+20Ω），
因電源的電壓不變，
所以，0.6A×R0=0.2A×（R0+20Ω），
解得：R0=10Ω，故A正確；
電源的電壓U=I大R0=0.6A×10Ω=6V，故B錯(cuò)誤；（2）當(dāng)滑片在a端時(shí)，R0的功率：
P0=UI大=6V×0.6A=3.6W，故C錯(cuò)誤；
當(dāng)滑片在中點(diǎn)時(shí)，電路中的電流：
I= = =0.3A，
R0的功率：
P0′=I2R0=（0.3A）2×10Ω=0.9W，故D正確．
故選AD．
由電路圖可知，R0與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測變阻器兩端的電壓．（1）當(dāng)滑片位于a端時(shí)，接入電路中的電阻為零，電路中的電流最大，根據(jù)圖象讀出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律表示出電源的電壓；當(dāng)滑片位于b端時(shí)接入電路中的電阻最大，電壓表的示數(shù)最大，電流表的示數(shù)最小，根據(jù)圖象讀出電表的示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值，再根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電源的電壓，利用電源的電壓不變得出等式求出R0的阻值，進(jìn)一步求出電源的電壓；（2）當(dāng)滑片在a端時(shí)，根據(jù)P=UI求出R0的功率；當(dāng)滑片在中點(diǎn)時(shí)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)P=I2R求出R0的功率．本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，從圖象中獲取有用的信息是關(guān)鍵．