Question

2．图1所示的电路中，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器，电源电压为3V且保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图2所示，下列判断正确的是（　　）

• A． R₁的电阻为5Ω
• B． 滑动变阻器的最大电阻为10Ω
• C． 电路消耗的最大总功率为1.8W
• D． 电路消耗的最小总功率为1W

Answer 1

分析 由图1可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，电路消耗的电功率最大，根据图2读出电路中的最大电流，根据欧姆定律求出R₁的电阻，根据P=UI求出电路消耗的最大总功率；
（2）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，电路消耗的电功率最小，根据图2读出电路中的电流最小时电表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻，利用P=UI求出电路消耗的最小总功率．

解答 解：由图1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．
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，
由图2可知I₁=0.6A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁的电阻：
R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{3V}{0.6A}$=5Ω，故A正确；
电路消耗的最大功率：
P₁=UI₁=3V×0.6A=1.8W，故C正确；
（2）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，
由图2可知，I₂=0.2A，U₂=2V，
则滑动变阻器的最大阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω，故B正确；
电路消耗的最小功率：
P₂=UI₂=3V×0.2A=0.6W，故D错误．
故选ABC．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大．