Question

4．如图甲所示电路，电源电压不变，R₁是定值电阻，R₂是滑动变阻器，闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移动另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示，则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，下列说法正确的是（　　）

• A． 电路总功率的最小值为3.8W
• B． 电路总功率的最大值为5.4W
• C． 滑动变阻器最大阻值为10Ω
• D． 电源电压为6V

Answer 1

分析 分析电路，当滑片于最右端时，变阻器接入电路的电阻为其最大值，根据欧姆定律求出其最大值；
当滑片滑至最左端和最右端时，分析电路连接情况，结合图乙列等式求电源电压和R₁的阻值；
由P=UI可知，求出电路的总功率最大和最小值．

解答 解：由图甲可知，R₁与R₂串联，电压表测R₁电压，电流表测电路电流，
当滑片P于最右端时，变阻器接入电路中的电阻为最大值R_大，由图乙可知，电压表示数即R₁两端电压：U_大=4.5V，电流表示数即电路电流I_右=0.3A
变阻器R₁的最大值：R_大=$\frac{{U}_{大}}{{I}_{右}}$=$\frac{4.5V}{0.3A}$=15Ω，故C错误；
电源电压U：U=I_右（R₁+R_大）=0.3A×（R₁+15Ω）    ①
当滑片P于最左端时，变阻器接入电路中的电阻为零，由图乙可知，此时电流表示数I_左=1.2A；
电源电压：U=I_左R₁=1.2A×R₁     ②
由①②可解得：U=6V，R₁=5Ω；故D正确；
当滑片P于最左端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中总电阻最小，电流最大，总功率为最大值P_大：
P_大=UI_左=6V×1.2A=7.2W；
当滑片P于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中总电阻最大，电流最小，总功率为最小值P小_：
P_小=UI_右=6V×0.3A=1.8W，
故AB错误．
故选D．

点评 本题考查当滑动变阻器的滑片移动时，电路中电流电阻的变化运算，要掌握串联电路的有关特点．弄明白电流最大时，电路总功率最大；电流最小时，总功率最小是解决此题的关键．