Question

 如圖所示的電路中，電源兩端電壓不變，電流表和電壓表選擇的量程分別為0～0.6A和0～3V。閉合開關(guān)S，在滑動變阻器滑片P從一端移動到另一端的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均可達(dá)到各自的最大測量值(且不超過量程)，在上述過程中，電阻R₁消耗的最大電功率與最小電功率之比為9:1。則當(dāng)滑片P移至滑動變阻器的中點時

A．滑動變阻器接在電路中的電阻為15Ω

B．滑動變阻器兩端的電壓為3V

C．電路中的電流為0.6A

D．電路消耗的電功率為1.35W

 

Answer 1

【答案】

D

【解析】由題意可知，當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻為0時，電路中的電流為I最大=0.6A；

電源的電壓為U=I_最大R=0.6R------------------①

此時定值電阻R所消耗的最大電功率為P_最大=（I_最大）²R=0.36R--------②

當(dāng)滑動變阻器的阻值全部接入電路中時，滑動變阻其兩端的電壓U_滑=3V，

此時電阻R兩端的電壓為U_R=U-U_滑=0.6R-3V，

電路中的電流為I_最小=U_R/R =（0.6R-3）/R ，

定值電阻R所消耗的最小電功率為P_最小=（I_最小）²R=[(0.6R-3)/ R ]²R---③

滑動變阻器的最大阻值為R_滑=U_滑/I_最小 =3R/(0.6R-3) --------④

由②③兩式和P_最大：P_最小=9：1，

得：R=7.5Ω，

代入①④兩式可得：U=4.5V，R_滑=15Ω；

滑片P移至滑動變阻器的中點時，即R_滑′=7.5Ω，

電路中的電流I=U/(R+R ′_滑 )=4.5V/(7.5Ω+7.5Ω) =0.3A，

此時電路消耗的電功率為P=UI=4.5V×0.3A=1.35W．