如圖所示的電路中,在滑動變阻器R1的滑片從A向B滑動的過程中,電壓表與電流表示數的變化關係如圖乙所示,下列説法...
問題詳情:
如圖所示的電路中,在滑動變阻器R1的滑片從A向B滑動的過程中,電壓表與電流表示數的變化關係如圖乙所示,下列説法正確的是( )
A.R2的阻值為10Ω
B.電源電壓為16V
C.當電流表示數為0.2A時,R1接入電路的阻值為20Ω
D.該電路的最大功率為4.05W
【回答】
【考點】歐姆定律的應用;電功率的計算.
【分析】由電路圖可知,R1與R2串聯,電壓表測R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流.
(1)當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時,電路為R2的簡單電路,電路中的電流最大,根據歐姆定律表示出電源的電壓;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,電壓表的示數最大,根據圖象讀出電錶的示數,根據歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值,利用串聯電路的電壓特點和歐姆定律表示出電源的電壓,利用電源的電壓不變得出等式即可求出R2的阻值,進一步求出電源的電壓,當電路中電流最大時電路消耗的總功率最大,根據P=UI求出電路消耗的最大功率;
(2)根據歐姆定律求出電流表示數為0.2A時電路中的總電阻,利用電阻的串聯求出R1接入電路的阻值.
【解答】解:由電路圖可知,R1與R2串聯,電壓表測R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流.
(1)當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時,電路中的電流最大,
由圖乙可知I1=0.45A,
由I=可得,電源的電壓:
U=I1R2=0.45A×R2,
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,
由圖2可知,I2=0.1A,U1=7V,
則滑動變阻器的最大阻值:
R1===70Ω,
因串聯電路中總電壓等於各分電壓之和,
所以,電源的電壓:
U=U1+I2R2=7V+0.1A×R2,
因電源的電壓不變,
所以,0.45A×R2=7V+0.1A×R2,
解得:R2=20Ω,故A錯誤;
電源的電壓U=I1R2=0.45A×20Ω=9V,故B錯誤,
電路的最大功率:
P大=UI1=9V×0.45A=4.05W,故D正確;
(2)當電流表示數為0.2A時,電路中的總電阻:
R===45Ω,
因串聯電路中總電阻等於各分電阻之和,
所以,R1接入電路的阻值:
R1′=R﹣R2=45Ω﹣20Ω=25Ω,故C錯誤.
故選D.
知識點:電功率
題型:選擇題