Question

5．如圖甲所示電路，電源電壓不變，R₁是定值電阻，R₂是滑動變阻器．閉合開關，將滑動變阻器滑片由一端移到另一端的過程中，電路中電流表示數和電壓表示數的變化關系如圖乙所示，則滑動變阻器滑片由一端移到另一端的過程中（　�。�

• A． 電源電壓為4.5V
• B． 定值電阻的阻值為15Ω
• C． 電路總功率的最小值為1.8 W
• D． 電路總功率的最大值為5.4 W

Answer 1

分析 電路圖可知，定值電阻R₁與滑動變阻器R₂串聯，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．當R₂接入電路中的電阻為零時，電路中的電流最大，根據圖象讀出電路中的電流，根據歐姆定律表示出電源的電壓；當R₂接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，電壓表的示數最大，根據圖象讀出電表的示數，根據串聯電路的電壓特點和歐姆定律表示出電源的電壓，根據電源的電壓不變得出等式即可求出R₁的阻值，進一步求出電源的電壓；根據P=UI求出電路的最大和最小電功率．

解答 解：由電路圖可知，定值電阻R₁與滑動變阻器R₂串聯，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
當R₂接入電路中的電阻為零時，電路中的電流最大，
由圖象可知，電路中的最大電流I_大=1.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=I_大R₁=1.2A×R₁，
當R₂接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，電壓表的示數最大，
由圖象可知，電路中的最小電流I_小=0.3A，電壓表的最大示數U₂=4.5V，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=I_小R₁+U₂=0.3A×R₁+4.5V，
因電源的電壓不變，
所以，1.2A×R₁=0.3A×R₁+4.5V，
解得：R₁=5Ω，故B錯誤；
電源的電壓U=I_大R₁=1.2A×5Ω=6V，故A錯誤；
電路總功率的最小值P_小=UI_小=6V×0.3A=1.8W，故C正確；
電路總功率的最大值P_大=UI_大=6V×1.2A=7.2W，故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，根據圖象讀出有用的信息并利用好電源的電壓是關鍵．