问题详情:
如图所示的电路中,在滑动变阻器R1的滑片从A向B滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.R2的阻值为10Ω
B.电源电压为16V
C.当电流表示数为0.2A时,R1接入电路的阻值为20Ω
D.该电路的最大功率为4.05W
【回答】
【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算.
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为R2的简单电路,电路中的电流最大,根据欧姆定律表示出电源的电压;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,根据图象读出电表的示数,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,利用串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R2的阻值,进一步求出电源的电压,当电路中电流最大时电路消耗的总功率最大,根据P=UI求出电路消耗的最大功率;
(2)根据欧姆定律求出电流表示数为0.2A时电路中的总电阻,利用电阻的串联求出R1接入电路的阻值.
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,
由图乙可知I1=0.45A,
由I=可得,电源的电压:
U=I1R2=0.45A×R2,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由图2可知,I2=0.1A,U1=7V,
则滑动变阻器的最大阻值:
R1===70Ω,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=U1+I2R2=7V+0.1A×R2,
因电源的电压不变,
所以,0.45A×R2=7V+0.1A×R2,
解得:R2=20Ω,故A错误;
电源的电压U=I1R2=0.45A×20Ω=9V,故B错误,
电路的最大功率:
P大=UI1=9V×0.45A=4.05W,故D正确;
(2)当电流表示数为0.2A时,电路中的总电阻:
R===45Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R1接入电路的阻值:
R1′=R﹣R2=45Ω﹣20Ω=25Ω,故C错误.
故选D.
知识点:电功率
题型:选择题