Question

【題目】如圖所示，電源的電壓為12V，且保持不變，R0為“100Ω 0.5A”的滑動(dòng)變阻器，R2=10Ω．cd和ef為兩對(duì)接線柱，另有一只定值電阻R1和一根導(dǎo)線接在兩對(duì)接線柱上．當(dāng)閉合S、S1 ， 斷開S2 ， 滑動(dòng)變阻器的滑片P置于最左端a時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率為1W；當(dāng)閉合S、S2 ， 斷開S1 ， 滑片P置于中點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率為2W．下列說(shuō)話正確的是（ ）
A.R1接在cd之間，導(dǎo)線接在ef之間
B.R1的電阻為20Ω
C.閉合S、S2 ， 斷開S1 ， 使R2消耗的功率不小于0.9W，且保持電路安全工作，則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍為14Ω﹣30Ω
D.閉合S、S2斷開S1時(shí)電路消耗的最大總功率大于閉合S、S2斷開S1電路消耗的最大功率

Answer 1

【答案】BC
【解析】解：（1）①假設(shè)導(dǎo)線的位置在ef之間，定值電阻R1的位置在cd之間，當(dāng)閉合S、S1 ， 斷開S2 ， 滑動(dòng)變阻器的滑片P置于最左端a時(shí)，電路為R0最大阻值的簡(jiǎn)單電路，則滑動(dòng)變阻器消耗的功率：P0= = =1.44W≠1W，所以，此種情況不符合題意，故A錯(cuò)誤；②假設(shè)導(dǎo)線的位置在cd之間，定值電阻R1的位置在ef之間，當(dāng)閉合S、S1、斷開S2 ， 滑動(dòng)變阻器的滑片P置于最左端a時(shí)，R1與R0最大阻值串聯(lián)，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，由P=I2R可得，電路中的電流：I= = =0.1A，由I= 可得，電路中的總電阻： R= = =120Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，R1的阻值：
R1=R﹣R0=120Ω﹣100Ω=20Ω，當(dāng)閉合S、S2 ， 斷開S1 ， 滑片P置于中點(diǎn)時(shí)，R2與 R0串聯(lián)，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流：I′= = =0.2A，滑動(dòng)變阻器消耗的功率：P0=（I′）2× R0=（0.2A）2× ×50Ω=2W，所以，此種情況符合題意，且R1的電阻為20Ω，故B正確；（2）閉合S、S2 ， 斷開S1 ， R2與R0串聯(lián)，因R2消耗的功率不小于0.9W，所以，電路中的最小電流：I小= = =0.3A，電路中的總電阻：R′= = =40Ω，變阻器接入電路中的最大阻值：R0大=R′﹣R2=40Ω﹣10Ω=30Ω，
由滑動(dòng)變阻器的銘牌可知，允許通過(guò)的最大電流為0.5A，此時(shí)變阻器接入電路中的電阻最小，電路的總電阻：R″= = =24Ω，變阻器接入電路中的最小阻值：R0小=R″﹣R2=24Ω﹣10Ω=14Ω，所以，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍為14Ω～30Ω，故C正確；（3）當(dāng)閉合S、S2 ， 斷開S1時(shí)，R2與R0串聯(lián)；閉合S、S2 ， 斷開S1時(shí)，R2與R0串聯(lián)，當(dāng)R0接入電路中的電流為零時(shí)，兩種情況下電路中的電流：I1= = =0.6A，I2= = =1.2A，因滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為0.5A，所以，兩種情況下電路中的最大電流均為0.5A，由P=UI可知，兩種情況下，電路消耗的總功率相等，故D錯(cuò)誤．
故選BC．
【考點(diǎn)精析】利用歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知?dú)W姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．