問題詳情:
如圖1所示的電路,電源電壓保持不變,當閉合開關S,調節滑動變阻器阻值從最大變化到最小,兩個電阻的U﹣I關係圖象如圖2所示,則下列判斷正確的是( )
A.電源電壓為6V
B.定值電阻R1的阻值為20Ω
C.滑動變阻器R2的阻值變化範圍為0~20Ω
D.電路消耗的功率變化範圍0.8W~3.6W
【回答】
AC【考點】歐姆定律的應用;電功率的計算.
【分析】從“U﹣I”關係圖象可以看出,*為滑動變阻器的關係圖象,因為最後電壓變為0,此時滑動變阻器的電阻為0,乙為電阻R1的圖象;當滑動變阻器的阻值最大時,電路中的電流最小,根據圖象讀出電錶的示數,利用串聯電路的電壓特點求出電源的電壓,利用歐姆定律求出電阻R1的電阻和滑動變阻器的最大阻值,根據P=UI求出此時電路的最小總功率;當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時,電路消耗的總功率最大,根據圖象讀出電路中的電流,利用P=UI求出電路消耗的最大功率,然後得出*.
【解答】解:當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時,R2兩端的電壓為零,由圖2可知,*為R2的U﹣I圖象,乙為R1的U﹣I圖象;
當滑動變阻器的阻值最大時,兩電阻串聯,電路中的電流最小,
由圖2可知,此時電路中的電流I1=0.2A,電阻R1的電壓U1=2V,滑動變阻器兩端的電壓U2=4V,
因串聯電路總電壓等於各支路電壓之和,
所以,電源電壓為U=U1+U2=2V+4V=6V,故A正確;
由I=可得,定值電阻R1的阻值:
R1===10Ω,故B錯誤;
滑動變阻器的阻值最大為:
R2===20Ω,
即滑動變阻器R2的阻值變化範圍為0~20Ω,故C正確;
電路消耗的最小功率:
P1=UI1=6V×0.2A=1.2W,
當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時,電路消耗的總功率最大,
由圖2可知,電路中的最大電流I2=0.6A,
電路消耗的最大功率:
P2=UI2=6V×0.6A=3.6W,
則電路消耗的功率變化範圍1.2W~3.6W,故D錯誤.
故選AC.
知識點:電功率
題型:多項選擇