Question

【题目】如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从n点滑到m点的过程中，两电压表示数随电流变化的图象如图乙所示，下列叙述正确的是（ ）
A.图乙中ab是表示电压表V1的示数随电流变化的图象
B.R2的阻值为4Ω
C.滑片从n点滑到m点的过程中，电源消耗的最大功率是10W
D.滑片在n点时，5s内电阻R消耗的电能是5J

Answer 1

【答案】BC
【解析】解： A、变阻器的滑片P从n点滑到m点的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理可知，变阻器两端的电压变小，根据U=IR可知R2两端的电压变大；
所以，图乙中cb是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线，ab是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线，故A错误；
B、由A项分析可知，滑片P从n点滑到m点的过程中，电流变大，变阻器R1两端的电压变小，R2两端的电压变大；
所以，通过R1的电流随两端电压的减小而增大，通过R2的电流随两端电压的增大而增大；
由此可知，乙图中cb是R1的U﹣I图象，ab是R2的U﹣I图象；
由乙图中ab可知，I=1A时，U2=4V，根据I= 可得R2的电阻：
R2= = =4Ω；故B正确；
C、从“U﹣I”关系图象可知，滑片P在n点时，电流Ia=0.5A，U1=7V、U2=2V；
滑片P在m点时，电流Ib=1A，U1′=4V、U2′=4V；
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得电源电压：U=IaR+U1+U2 ， U=IbR+U1′+U2′，
电源电压不变，则有：IaR+U1+U2=IbR+U1′+U2′，
即：0.5A×R+7V+2V=1A×R+4V+4V，
解得R=2Ω，
则电源电压：U=IaR+U1+U2=0.5A×2Ω+7V+2V=10V；
电路中的最大电流Ib=1A，则电路消粍的总功率最大值：P大=UIb=10V×1A=10W，故C正确．
D、滑片在n点时，电流最小，5s内电阻R消耗的电能：W=Ia2Rt=（0.5A）2×2Ω×5s=2.5J，故D错误；
故选BC．
【考点精析】认真审题，首先需要了解欧姆定律及其应用(欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）)，还要掌握电功率的计算公式(计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R)的相关知识才是答题的关键．