Question

3．如圖甲電源電壓為3V且保持不變，閉合開關(guān)S后，滑片P從b端移動到a端的過程中，電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I關(guān)系圖象如圖乙所示，下列判斷不正確的是（　　）

• A． R₁的電阻為5Ω
• B． 滑動變阻器的最大電阻為10Ω
• C． 電路消耗的最小功率為1W
• D． 電路消耗的最大功率為1.8W

Answer 1

分析 由圖1可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時電路中的電流最大，當滑動變阻器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(shù)最大，由圖象讀出電流和電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值，根據(jù)串聯(lián)電路的特點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即可求出R₁的阻值，進一步求出電源的電壓，利用P=UI求出電路消耗的最大和最小功率．

解答 解：由圖1可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路中的電流最大，由圖2可知I₁=0.6A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=I₁R₁=0.6A×R₁，
當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，由圖2可知，I₂=0.2A，U₂=2V，
則滑動變阻器的最大阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω，故B正確；
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=I₂R₁+U₂=0.2A×R₁+2V，
因電源的電壓不變，
所以，0.6A×R₁=0.2A×R₁+2V，
解得：R₁=5Ω，故A正確；
電路消耗的最小功率：
P₂=UI₂=3V×0.2A=0.6W，故C錯誤；
電源的電壓U=0.6A×R₁=0.6A×5Ω=3V，
電路消耗的最大功率：
P₁=UI₁=3V×0.6A=1.8W，故D正確．
故選C．

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，關(guān)鍵是知道滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路中的電流最小、滑動變阻器接入電路中的電阻最小時電路中的電流最大．