Question

5．如圖甲所示電路，電源電壓不變，R₁是定值電阻，R₂是滑動變阻器．閉合開關(guān)，將滑動變阻器滑片由一端移到另一端的過程中，電路中電流表示數(shù)和電壓表示數(shù)的關(guān)系如圖乙所示，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 電源電壓是4.5V
• B． 定值電阻的阻值是10Ω
• C． 定值變阻的最小功率為1.35W
• D． 電路總功率的最大值為7.2W

Answer 1

分析 由電路圖可知，定值電阻R₁與滑動變阻器R₂串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）當(dāng)R₂接入電路中的電阻為零時，電路中的電流最大，根據(jù)圖象讀出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律表示出電源的電壓；當(dāng)R₂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(shù)最大，根據(jù)圖象讀出電表的示數(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，根據(jù)電源的電壓不變得出等式即可求出R₁的阻值，進(jìn)一步求出電源的電壓；
（2）根據(jù)P=I²R求出定值電阻電功率的最小值，根據(jù)P=UI求出電路的最大電功率．

解答 解：由電路圖可知，定值電阻R₁與滑動變阻器R₂串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）當(dāng)R₂接入電路中的電阻為零時，電路中的電流最大，
由圖象可知，電路中的最大電流I_大=1.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=I_大R₁=1.2A×R₁，
當(dāng)R₂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(shù)最大，
由圖象可知，電路中的最小電流I_小=0.3A，電壓表的最大示數(shù)U₂=4.5V，
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_小R₁+U₂=0.3A×R₁+4.5V，
因電源的電壓不變，
所以，1.2A×R₁=0.3A×R₁+4.5V，
解得：R₁=5Ω，故B錯誤；
電源的電壓U=I_大R₁=1.2A×5Ω=6V，故A錯誤；
（2）定值電阻電功率的最小值P_1小=I_小²R₁=（0.3A）²×5Ω=0.45W，故C錯誤；
電路總功率的最大值P_大=UI_大=6V×1.2A=7.2W，故D正確．
故選D．

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(yīng)用，根據(jù)圖象讀出有用的信息并利用好電源的電壓是關(guān)鍵．