问题详情:
如图1所示的电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的U﹣I关系图象如图2所示,则下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω
D.电路消耗的功率变化范围0.8W~3.6W
【回答】
AC【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算.
【分析】从“U﹣I”关系图象可以看出,*为滑动变阻器的关系图象,因为最后电压变为0,此时滑动变阻器的电阻为0,乙为电阻R1的图象;当滑动变阻器的阻值最大时,电路中的电流最小,根据图象读出电表的示数,利用串联电路的电压特点求出电源的电压,利用欧姆定律求出电阻R1的电阻和滑动变阻器的最大阻值,根据P=UI求出此时电路的最小总功率;当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路消耗的总功率最大,根据图象读出电路中的电流,利用P=UI求出电路消耗的最大功率,然后得出*.
【解答】解:当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,R2两端的电压为零,由图2可知,*为R2的U﹣I图象,乙为R1的U﹣I图象;
当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,电路中的电流最小,
由图2可知,此时电路中的电流I1=0.2A,电阻R1的电压U1=2V,滑动变阻器两端的电压U2=4V,
因串联电路总电压等于各支路电压之和,
所以,电源电压为U=U1+U2=2V+4V=6V,故A正确;
由I=可得,定值电阻R1的阻值:
R1===10Ω,故B错误;
滑动变阻器的阻值最大为:
R2===20Ω,
即滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω,故C正确;
电路消耗的最小功率:
P1=UI1=6V×0.2A=1.2W,
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路消耗的总功率最大,
由图2可知,电路中的最大电流I2=0.6A,
电路消耗的最大功率:
P2=UI2=6V×0.6A=3.6W,
则电路消耗的功率变化范围1.2W~3.6W,故D错误.
故选AC.
知识点:电功率
题型:多项选择