問題詳情:
(2019·達州)如圖*所示,電源電壓保持不變,R1爲定值電阻,滑動變阻器R2的最大阻值爲30Ω,電壓表的量程爲0~15V。電壓表的示數與滑動變阻器R2的關係如圖乙所示。則下列結果正確的是( )
A.電源電壓爲20V B.R1的阻值爲5Ω
C.爲了保*電壓表不被燒壞,滑動變阻器的阻值變化範圍爲4~30Ω
D.開關S閉合後電路消耗的最小功率爲14.4W
【回答】
D
【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯,電壓表測R1兩端的電壓。
(1)由圖乙可知,當R2=10Ω時U1=12V,當R2′=20Ω時U1′=8V,
因串聯電路中各處的電流相等,所以,電路中的電流分別爲:
I==,I′==,
因串聯電路中總電壓等於各分電壓之和,且電源電壓保持不變,
所以,電源的電壓:U=I(R1+R2)=I′(R1+R2′),
即(R1+10Ω)=(R1+20Ω),解得:R1=10Ω,故B錯誤;
電源的電壓U=I(R1+R2)=×(10Ω+10Ω)=24V,故A錯誤;
(2)當電壓表的示數U1″=15V時,電路中的電流最大,滑動變阻器接入電路中的電阻最小,此時電路中的電流:I大===1.5A,
此時滑動變阻器兩端的電壓:U2小=U-U1″=24V-15V=9V,
則滑動變阻器接入電路中的最小阻值:R2小===6Ω,
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,電壓表的示數最小,
所以,滑動變阻器接入電路中的阻值範圍爲6Ω~30Ω,故C錯誤;
(3)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,電路消耗的功率最小,
則P小===14.4W,故D正確。
知識點:電功率
題型:選擇題