問題詳情:
如圖*所示,電源電壓保持不變.閉合開關S,滑動變阻器的滑片P從b點滑到a點的過程中,兩電壓表示數隨電流表示數變化的圖線如圖乙所示.下列敍述不正確的是( )
A.R 的阻值為 1Ω
B.圖乙中 dc 是表示電壓表 V1的示數隨電流表示數變化的圖線
C.滑片在 a 點時,10s 內電阻 R 消耗的電能為 10J
D.滑片從 b 點滑到 a 點的過程中,電路消耗的總功率最大值為 45W
【回答】
C【考點】歐姆定律的應用;電功率的計算.
【分析】(1)由圖*知,三個電阻串聯,V1測R1兩端電壓,V2測R2兩端電壓,電流表測電路中電流,由串聯電路特點結合歐姆定律分析判斷圖象中兩段表示的含義;
(2)根據圖乙讀出P在a和b兩點時,兩電壓表的示數和電路中電流,由串聯電路特點和歐姆定律列式求出R的阻值和電源電壓U;
(3)由W=UIt計算R上消耗的電能;
(4)由P=UI計算滑片從 b 點滑到 a 點的過程中,電路消耗的總功率最大值.
【解答】解:
(1)由圖*知,R、R1、R2串聯,電壓表V1測R1兩端電壓,電壓表V2測R2兩端電壓,電流表測電路中電流,
P從b點滑到a點的過程中,R1連入阻值變小,電路中總電阻變小,電源電壓保持不變,由I=知,電路中電流變大,所以:c點表示P在a點時兩電壓表示數,d、e表示P在a點時兩電壓表示數;
由U=IR知,V2示數變大,R兩端電壓UR變大,
由串聯電路電壓特點知,U1=U﹣U2﹣UR,所以電壓表V1示數變小,
由圖乙知,dc段表示電壓隨電流增大而減小,故dc是V1的示數隨電流表示數變化的圖線;ec段表示電壓隨電流增大而增大,故ec是V2的示數隨電流表示數變化的圖線,故B正確;
(2)因為圖乙中,d、e表示P在b點時兩電壓表V1、V2示數分別為12V和2V,此時電路中電流I=1A,
由串聯電路特點和歐姆定律有:
U=U1+U2+UR,即:U=2V+12V+1A×R…①
c點表示P在a點時兩電壓表示數,且此時兩電壓表示數均為6V,此時電路中電流I′=3A,
U=U1′+U2′+UR′,即:U=6V+6V+3A×R…②
解①②可得:R=1Ω,U=15V.故A正確;
(3)P在a點時,R兩端電壓:UR=IR=3A×1Ω=3V,
所以10s 內電阻 R 消耗的電能:WR=URIt=3V×1A×10s=30J,故C錯誤;
(4)滑片從 b 點滑到 a 點的過程中,電路中最大電流3A,
所以電路消耗的總功率最大為:
P最大=UI′=15V×3A=45W.故D正確.
故選C.
知識點:電功率
題型:選擇題