Question

2．如圖所示電路，電源電壓恒定，R₀為定值電阻，R為滑動變阻器（a、b為其兩端點），電流表串聯(lián)在電路中，另有一只電壓表接在了A、B、C三接線點中的某兩點之間．閉合開關(guān)S后，當滑片P移至某一端點時，電流表示數(shù)為0.4A，電壓表示數(shù)為8V，再將滑片P移動至另一位置時，電流表示數(shù)為0.6A，電壓表示數(shù)為6V．則下列說法正確的是（　�。�

• A． 電壓表接在了A、B兩點之間
• B． 電源電壓為14V
• C． 在滑動變阻器滑片從b端移動到a端的過程中，定值電阻R₀的最大功率為19.6W
• D． 在滑動變阻器滑片從b端移動到a端的過程中，電路消耗的總功率變化了9.6W

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆定律可知電流表示數(shù)增大時R₀兩端的電壓變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知R兩端的電壓變化，然后分析題干中電流表示數(shù)變化時電壓表示數(shù)的變化，然后判斷電壓表示數(shù)的位置；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律分別表示出兩種情況下電源的電壓，利用電源的電壓不變得出等式即可求出R₀的阻值，進一步求出電源的電壓；
（3）在滑動變阻器滑片從b端移動到a端的過程中，當滑片位于a端時，電路為R₀的簡單電路，定值電阻R₀的功率最大，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出其大小；
（4）當滑片P移至某一端點時，電流表示數(shù)為0.4A，此時電路中的電流最小，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)P=UI求出此時電路消耗的總功率，當滑片位于a端時，電路為R₀的簡單電路，電路消耗的總功率最大，然后求出在滑動變阻器滑片從b端移動到a端的過程中電路消耗總功率的變化量．

解答 解：（1）由I=$\frac{U}{R}$的變形式U=IR可知，當電流表的示數(shù)增大時，R₀兩端的電壓增大，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R兩端的電壓減小，
由題意可知，當電流表的示數(shù)從0.4A增加到0.6A時，電壓表對應(yīng)的示數(shù)從8V減小到6V，
則電壓表并聯(lián)在了B、C兩點之間，故A錯誤；
（2）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=I₁R₀+U_R=0.4A×R₀+8V，U=I₂R₀+U_R′=0.6A×R₀+6V，
因電源的電壓不變，
所以，0.4A×R₀+8V=0.6A×R₀+6V，
解得：R₀=10Ω，
電源的電壓U=I₁R₀+U_R=0.4A×10Ω+8V=12V，故B錯誤；
（3）在滑動變阻器滑片從b端移動到a端的過程中，
當滑片位于a端時，電路為R₀的簡單電路，
則定值電阻R₀的最大功率：
P₀=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}}$=$\frac{（12V）^{2}}{10Ω}$=14.4W，故C錯誤；
（4）當滑片P移至某一端點時，電流表示數(shù)為0.4A，此時電路中的電流最小，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，
此時電路消耗的總功率：
P_小=UI₁=12V×0.4A=4.8W，
當滑片位于a端時，電路為R₀的簡單電路，電路消耗的總功率最大，
則P_大=P₀=14.4W，
所以，在滑動變阻器滑片從b端移動到a端的過程中，電路消耗的總功率變化了：
△P=P_大-P_小=14.4W-4.8W=9.6W，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，會判斷滑片的端點和利用電路的動態(tài)分析判斷電壓表的位置是關(guān)鍵．