問題詳情:
如圖*中電源恆定,R0為定值電阻.閉合開關,當滑動變阻器的滑片從a端滑到b端的過程中,電流表示數I與電壓表示數U的關係圖象如圖乙所示.下列選項正確的是( )
A.定值電阻R0的阻值為10Ω
B.電源電壓為4V
C.當滑片在a端時,R0的功率為2.4W
D.當滑片在中點時,R0的功率為0.9W
【回答】
AD【考點】歐姆定律的應用;電功率的計算.
【分析】由電路圖可知,R0與滑動變阻器串聯,電流表測電路中的電流,電壓表測變阻器兩端的電壓.
(1)當滑片位於a端時,接入電路中的電阻為零,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;當滑片位於b端時接入電路中的電阻最大,電壓表的示數最大,電流表的示數最小,根據圖象讀出電錶的示數,根據歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值,再根據電阻的串聯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求出R0的阻值,進一步求出電源的電壓;
(2)當滑片在a端時,根據P=UI求出R0的功率;當滑片在中點時,根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流,根據P=I2R求出R0的功率.
【解答】解:由電路圖可知,R0與滑動變阻器串聯,電流表測電路中的電流,電壓表測變阻器兩端的電壓.
(1)當滑片位於a端時,接入電路中的電阻為零,電路中的電流最大,
由圖象可知,電路中的最大電流I大=0.6A,
由I=可得,電源的電壓:
U=I大R0=0.6A×R0,
當滑片位於b端時接入電路中的電阻最大,電壓表的示數最大,電流表的示數最小,
由圖象可知,U滑=4V,電路中的最小電流I小=0.2A,
則滑動變阻器的最大阻值:
R滑===20Ω,
因串聯電路中總電阻等於各分電阻之和,
所以,電源的電壓:
U=I小(R0+R滑)=0.2A×(R0+20Ω),
因電源的電壓不變,
所以,0.6A×R0=0.2A×(R0+20Ω),
解得:R0=10Ω,故A正確;
電源的電壓U=I大R0=0.6A×10Ω=6V,故B錯誤;
(2)當滑片在a端時,R0的功率:
P0=UI大=6V×0.6A=3.6W,故C錯誤;
當滑片在中點時,電路中的電流:
I===0.3A,
R0的功率:
P0′=I2R0=(0.3A)2×10Ω=0.9W,故D正確.
知識點:電功率
題型:選擇題