Question

13．如圖甲所示，R₂的阻值是20Ω，滑動(dòng)變阻器R₁消耗的功率P與其電阻R₁的關(guān)系圖象如圖乙所示，則R₁消耗的最大功率是（　　）

• A． 0.90W
• B． 0.80W
• C． 0.50W
• D． 0.45W

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₀與R₁串聯(lián)，由圖象可知，R₁接入電路的電阻為10Ω時(shí)消耗的功率是0.4W，根據(jù)P=I²R求出電路中的電流；
根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電源的電壓，由圖象可知當(dāng)R₁=20Ω時(shí)，R₁消耗功率最大，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律，利用電功率公式P=I²R即可求出滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率．

解答 解：由電路圖可知，R₀與R₁串聯(lián)，由圖象可知，R₁接入電路的電阻為10Ω時(shí)消耗的功率是0.4W，
由P=I²R可得此時(shí)電路中的電流I′=$\sqrt{\frac{P′}{{R}_{1}′}}$=$\sqrt{\frac{0.4W}{10Ω}}$=0.2A，
根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和I=$\frac{U}{R}$可得，
電源的電壓U=I′（R₁′+R₂）=0.2A×（10Ω+20Ω）=6V；
由圖象可知，當(dāng)R₁=20Ω時(shí)，R₁消耗的功率最大，
最大功率：P_1最大=I²R₁=（$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$）²R₁=（$\frac{6V}{20Ω+20Ω}$）²×20Ω=0.45W．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是利用好電源的電壓不變和從圖象中讀出電阻對(duì)應(yīng)的功率．