Question

3．如圖甲所示的電路中，設(shè)電源電壓不變．閉合開關(guān)S．滑動(dòng)變阻器滑片P有一端滑到另一端，電流表示數(shù)I隨電壓表示數(shù)U變化關(guān)系如圖乙所示，下列判斷正確的是（　　）

• A． 滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，電壓表、電流表示數(shù)均變大
• B． 滑動(dòng)變阻器滑片P滑到最左端時(shí)，定值電阻R兩端的電壓為3V
• C． 滑動(dòng)變阻器的最大電阻為12Ω
• D． 滑片滑到最右端時(shí)電路消耗的總功率是13.5W

Answer 1

分析 從圖可知，電壓表測(cè)量的是定值電阻R₀兩端的電壓，電流表測(cè)量的是整個(gè)電路中的電流．
①在電源電壓一定時(shí)，電路電流與電阻成反比；在電阻一定時(shí)，用電器兩端電壓與通過(guò)的電流成正比；
②由滑動(dòng)變阻器的滑片滑到右端時(shí)，定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，從乙圖可知，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)，再利用串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律便可以求出滑動(dòng)變阻器的阻值；
③當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P滑到最左端時(shí)，定值電阻R兩端的電壓為電源電壓；
④已知電源電壓和定值電阻與整個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)的電路電流，利用公式P=UI得到電路消耗的總功率．

解答 解：
A、當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大，電路總電阻增大，電源電壓不變，由公式I=$\frac{U}{R}$知：電路電流減小，電流表示數(shù)減小；定值電阻阻值不變，通過(guò)的電流減小，由公式U=IR知，兩端電壓減小，即電壓表示數(shù)減小．故A錯(cuò)誤；
B、由圖象知：電源電壓為U=9V，所以當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P滑到最左端時(shí)，定值電阻R兩端的電壓為9V．故B錯(cuò)誤；
C、由圖象知：電源電壓為U=9V，滑動(dòng)變阻器接入電路電阻最大時(shí)，定值電阻兩端電壓為3V，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U_大=U-U₀=9V-3V=6V，
此時(shí)電路電流為I_小=0.5A，所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R_大=$\frac{{U}_{大}}{{I}_{小}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω．故C正確；
D、當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片在最右端時(shí)，電路消耗的總功率是P=UI_小=9V×0.5A=4.5W．故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了串聯(lián)電路電流、電阻的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是對(duì)電路連接關(guān)系和對(duì)圖象的正確分析．