Question

20．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到另一端的过程中，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（　　）

• A． 电路总功率的最小值为1.8W
• B． 电路总功率的最大值为5.4W
• C． 定值电阻电功率的最小值为1.35W
• D． 定值电阻电功率的变化为4.05W

Answer 1

分析 根据电源电压不变列出等式，求出电阻R₁的阻值和电源电压，电路中R₁和R₂串联，由图乙读出最大、最小电流、滑动变阻器两端的电压，电源电压不变，根据P=UI求出最大和最小总功率；再根据P=I²R₁求出定值电阻的最大和最小功率．

解答 解：由图一可知，滑片在左端时，电压表被短路，示数为0，电流为I_左=1.2A，
滑片在右端时，电压表测量滑动变阻器两端的电压U_滑=4.5V，电流为I_右=0.3A，
根据欧姆定律可得：
U=I_左R₁…①
U=I_右R₁+U_滑…②
两式联立：I_左R₁=I_右R₁+U_滑，
解得R₁=5Ω，U=6V，
电路总功率的最小值：P_小=UI_右=6V×0.3A=1.8W，故A正确；
电路总功率的最大值：P_大=UI_左=6V×1.2A=7.2W，故B错误；
定值电阻电功率的最小值：P_1小=I_右²R₁=（0.3A）²×5Ω=0.45W，故C错误；
定值电阻电功率的最大值：P_1大=I_左²R₁=（1.2A）²×5Ω=7.2W，
定值电阻电功率的变化：△P=P_1大-P_1小=7.2W-0.45W=6.75W，故D错误．
故选A．

点评 此题主要考查的是学生对电路连接、电功率计算公式的理解和掌握，读懂图象是解决此题的关键．