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16.如图,电源电压恒定不变,电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器铭牌模糊,只能辨识出标有“1A”字样.断开开关S,电流表示数为0.4A;闭合开关S,滑片P从某处M点分别向左、右移动,发现电流表示数的最大变化量均为0.2A.下列判断正确的是(  )
A.电源电压为20V
B.滑动变阻器的最大阻值是20Ω
C.滑片P在M点时电流表的示数0.8A
D.滑片P移动过程中,电路的最小总功率是8W

分析 (1)开关S断开时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;
(2)闭合开关S,R1与R2并联,电流表测干路电流,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1的电流保持不变,当P向M点左移时R2连入阻值变小,根据欧姆定律可知通过R2电流的变化,根据并联电路的电流特点可知电流表示数的变化,根据电流表示数的变化量结合滑动变阻器允许通过的最大电流求出P在M点的电流;
(3)当通过R2的电流最小时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据题意求出通过R2的最小电路,再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值;
(4)当通过R2的电流最小时,电路的功率最小,根据并联电路的电流特点求出干路电流,根据P=UI求出电路的最小功率.

解答 解:(1)开关S断开时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,
由I=$\frac{U}{R}$可得,电源的电压:
U=I1R1=0.4A×20Ω=8V,故A错误;
(2)闭合开关S,R1与R2并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过R1的电流保持不变,仍为0.4A,
当P从M点左移时,R2连入阻值变小,通过R2的电流变大,电流表示数变大,
因电流表示数变化量最大为0.2A,且滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,
所以,P在M点时通过R2的电流:
IM=I2大-△I=1A-0.2A=0.8A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,滑片P在M点时电流表的示数:
I=I1+IM=0.4A+0.8A=1.2A,故C错误;
(3)当通过R2的电流最小时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
则通过R2的最小电流:
I2小=IM-△I=0.8A-0.2A=0.6A,
所以,滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
R2大=$\frac{U}{{I}_{2小}}$=$\frac{8V}{0.6A}$=$\frac{40}{3}$Ω≈13.3Ω,故B错误;
(4)当通过R2的电流最小时,总电流最小,电路的功率最小,
则干路的最小电流:
I=I2小+I1=0.6A+0.4A=1A,
电路的最小功率:
P=UI=8V×1A=8W,故D正确.
故选D.

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据电流表示数变化量和变阻器允许通过最大电流判断P在M的点电流.

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1174076.240.81.02
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