Question

14．如圖（1）所示電路電源兩端電壓不變，R₁是電阻箱，R₂是定值電阻．當開關S閉合后，逐步改變電阻箱接入電路的電阻值，根據(jù)記錄到的電壓表與電流表的示數(shù)，繪制的圖象如圖（2）所示．由此可知（　�。�

• A． 電源電壓為10V
• B． 定值電阻R₂的電阻值為20Ω
• C． 電路消耗電功率的最大值為7.2W
• D． 電阻箱R₁接入電路的最大電阻值為100Ω

Answer 1

分析 由電路圖可知，當電阻箱接入電路中的電阻為0時，電路為R₂的簡單電路，此時電路中的電流最大，由圖象讀數(shù)電流的大小，根據(jù)歐姆定律表示出電源的電壓；當電阻箱接入電路中的電阻最大時，電阻箱的最大阻值R₁與電阻R₂串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電流，此時電路中的電流最小，由圖象讀出兩電表的示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律表示出電源的電壓，利用歐姆定律求出R₁的最大阻值，利用電源的電壓不變建立等式即可求出定值電阻的阻值和電源的電壓，最后利用P=UI求出電路消耗的最大功率．

解答 解：當電阻箱接入電路中的電阻為0時，電路為R₂的簡單電路，
由圖象可知，電路中的最大電流I_max=0.6A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=I_maxR₂=0.6A×R₂，
當電阻箱接入電路中的電阻最大時，電阻箱的最大阻值R₁與電阻R₂串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓，電路中的電流最小，
由圖象可知，電壓表的示數(shù)U₁=10V，電路中的最小電流I_min=0.1A，
則電阻箱R₁的最大阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{min}}$=$\frac{10V}{0.1A}$=100Ω，故D正確；
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=I_minR₂+U₁=0.1A×R₂+10V，
因電源的電壓不變，
所以，0.6A×R₂=0.1A×R₂+10V，
解得：R₂=20Ω，故B正確；
電源的電壓U=0.6A×R₂=0.6A×20Ω=12V，故A不正確；
電路消耗的最大電功率：
P_max=I_maxU=0.6A×12V=7.2W，故C正確．
故選BCD．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，關鍵是電阻箱阻值不同時兩電表對應的示數(shù)關系．