问题详情:
如图*所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从n点滑到m点的过程中,两电压表示数随电流变化的图象如图乙所示,下列叙述正确的是
A.图乙中ab是表示电压表V1的示数随电流变化的图象
B.R2的阻值为4Ω
C.滑片从n点滑到m点的过程中,电源消耗的最大功率是10W
D.滑片在n点时,5s内电阻R消耗的电能是5J
【回答】
BC
【解析】
(1)变阻器的滑片P从n点滑到m点的过程中,滑动变阻器连入电路的电阻变小,电路中的电流变大,根据串联电路的分压原理可知:滑动变阻器两端的电压变小,根据欧姆定律可知R2两端的电压变大;据此可判断出图乙中bc,ab分别是哪一个电压表的示数随电流表示数变化的图线;
(2)由(1)可知,对于R1:通过的电流随两端电压的减小而增大;对于R2:通过的电流随两端电压的增大而增大;据此判断,乙图中cb是R1的U﹣I图象,ab是R2的U﹣I图象。由图象可知,当U2=4V时,I=1A,由此根据欧姆定律可求R2的电阻;
(3)从“U﹣I”关系图象可以看出,滑片P在n点、m点的电压表示数与电流值,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,利用 求出总功率最大值;
(4)滑片在n点时,电流最小,利用即可求出消耗的电能。
【详解】
A、变阻器的滑片P从n点滑到m点的过程中,变阻器连入电路的电阻变小,电路中的电流变大,根据串联电路的分压原理可知,变阻器两端的电压变小,根据U=IR可知R2两端的电压变大;所以,图乙中cb是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线,ab是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线,故A错误;
B、由A项分析可知,滑片P从n点滑到m点的过程中,电流变大,变阻器R1两端的电压变小,R2两端的电压变大;所以,通过R1的电流随两端电压的减小而增大,通过R2的电流随两端电压的增大而增大;由此可知,乙图中cb是R1的U﹣I图象,ab是R2的U﹣I图象;由乙图中ab可知,I=1A时,U2=4V,根据 可得R2的电阻;故B正确;
C、从“U﹣I”关系图象可知,滑片P在n点时,电流;
滑片P在m点时,电流;根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得电源电压: ,,电源电压不变,则有: ,
即:,
解得R=2Ω,则电源电压: ;
电路中的最大电流Ib=1A,则电路消粍的总功率最大值:,故C正确。
D、滑片在n点时,电流最小,5s内电阻R消耗的电能: ,故D错误;
故选:BC。
【点睛】
本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用,关键是欧姆定律的应用,要明白电路各个用电器的连接情况,还要会看“U﹣I”关系图象。在电学中,有些题目的信息是通过图象给出的,所以要会读电路图中的信息和U﹣I图象中的信息。
知识点:欧姆定律
题型:选择题