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【题目】如图甲所示的电路中,R1 为定值电阻,R2 为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S 后,滑片 P a 端移动到 b 端,电流表示数 I 与电压表示数 U 的变化关系如图乙 所示,则下列判断错误的是(  )

A.电源的电压为 6V

B.电路的最大总功率为 3.6W

C.R2 消耗的电功率先变大后变小,最大功率为 0.9W

D.滑片位于中点位置时候滑动变阻器的功率为 0.8W

【答案】D

【解析】

由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。

A.当滑片位于a端时,接入电路的电阻为0Ω,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,由图象可知,Ia=0.6A,由I=可得,电源的电压

U=IaR1=0.6A×R1

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图象可知,Ib=0.2AUb=4V,则滑动变阻器的最大阻值

R2===20Ω

因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压

U=IbR1+Ub=0.2A×R1+4V

因电源的电压不变,所以

0.6A×R1=0.2A×R1+4V

解得:R1=10Ω,电源的电压

U=Ia R1=0.6A×10Ω=6V

A正确,不符合题意;

B.电路的最大总功率

P最大=UIa=6V×0.6A=3.6W

B正确,不符合题意;

C.电路中的电流

I==

滑动变阻器消耗的电功率

P2=I2R2=2×R2==

R2=10Ω

P2max==0.9W

R2=0Ω时,Pa=0W,当R2=20Ω时,

Pb=2×20Ω=0.8W

综上可知,滑片Pa端移动到b端,R2消耗的电功率先变大后变小,最大功率为 0.9W,故C正确,不符合题意;

D.由C知,滑片位于中点位置时,即当R2=10Ω时,滑动变阻器的功率为 0.9W,故D错误,符合题意。

故选D

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(1)小浩设计的实验中,利用小灯泡把电能主要转化为________________能来显示电流做功的多少;

(2)实验电路中的两个小灯泡的规格应_______________________(选填“相同”或“不同”;

(3)小浩在实验电路中接入一个滑动变阻器,目的之一是为了保护电路,另一个目的是_______________

(4)在图甲所示的电路中,两个小灯泡是_____________________(选填“串联”或“并联”)的,这样连接是为了探究电_______________的关系;

(5)完成上述探究后,小浩发现上述猜想中有一个猜想无法用图甲所示的电路验证,请你帮助小浩设计一个可以验证猜想的电路,把电路图画在图乙的虚线框内。

______

(6)对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想,小浩是否必须通过实验验证?

你的看法是______________ ( 选填“不必”或“必须”),你的理由是__________________

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(1)图中,弹簧测力计的示数;

(2)至少加水的体积。

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C.断开S1,闭合S2S3,向右移动滑片P,电压表与电流表示数之比不变

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