問題詳情:
如圖*所示,電源電壓恆為9V,滑動變阻器的最大阻值為100Ω,電流在0.1﹣0.4A之間時電子元件均能正常工作.若通過此電子元件的電流與其兩端電壓的關係如圖乙所示,則下列判斷正確的是( )
A.電子元件工作時電阻保持不變
B.電子元件處於正常工作狀態時,電路消耗的最小功率為3.6W
C.當滑片P在中點時,電子元件與滑動變阻器的電壓之比為1:1
D.為使電子元件處於正常工作狀態,滑動變阻器的阻值範圍應控制在12.5Ω﹣70Ω
【回答】
D【考點】歐姆定律的應用;電功率的計算.
【分析】(1)從圖象可知,電流與電子元件兩端的電壓不是正比關係;
(2)電子元件處於正常工作狀態時,據公式P=UI計算電路消耗的最小功率;
(3)當P在中點時,無法判斷電子元件與滑動變阻器電阻的大小關係,根據電阻的分壓特點可知無法確定當P在中點時電子元件與滑動變阻器的電壓之比.
(4)由圖象可知,電路電流最小為0.1A,電流最大為0.4A,找到對應的電壓,根據串聯電路電壓的規律求出滑動變阻器兩端的電壓,進一步求出滑動變阻器接入電路的電阻.
【解答】解:
A、從圖象可知,電子元件的電流與電壓不成正比,所以電阻是變化的,故A錯誤;
B、當電路消耗的功率最小時,電路電流最小,為I小=0.1A,
電路消耗的最小功率:P=UI小=9V×0.1A=0.9W,故B錯誤.
C、因為電子元件與滑動變阻器串聯,通過的電流相等,
所以電子元件與滑動變阻器串聯兩端的電壓之比就等於兩電阻之比,因無法判斷電子元件與滑動變阻器電阻的大小關係,所以無法判斷它們兩端電壓的關係,故C錯誤;
D、電子元件處於正常工作狀態時,電路電流最小為0.1A,此時由圖乙知,電子元件兩端的最小電壓U最小=2V,
所以滑動變阻器兩端的最大電壓為:U滑最大=U﹣U最小=9V﹣2V=7V,
此時滑動變阻器接入電路的電阻最大:
R最大===70Ω,
電路電流最大為0.4A,電子元件兩端的最大電壓U最大=4V,
所以滑動變阻器兩端的最小電壓為U滑最小=U﹣U最大=9V﹣4V=5V,
滑動變阻器接入電路的電阻最小:
R最小===12.5Ω.
所以滑動變阻器的阻值範圍應控制在12.5歐~70歐,故D正確;
故選D.
知識點:電功率
題型:選擇題