Question

【题目】如图所示的电路中，电源电压U保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，R1的阻值为12Ω，滑动变阻器R的最大阻值为100Ω．只闭合开关S1，当变阻器连入电路的阻值为Ra时，电流表的示数为Ia；只闭合开关S2，当变阻器连入电路的阻值为Rb，时，电流表的示数为Ib，电压表的示数为Ub．已知Rb=16Ω，Ub=8V，Ra：R2=12：5．Ia：Ib=3：5．移动滑动变阻器的滑片时，该电路消耗的总功

率描述错误的是（　　）

A. 只闭合开关S1时，电路清耗的最小功率为4.5W

B. 只闭合开关S1时，电路消耗的最大功率为27W

C. 只闭合开关S2时，电路消耗的最小功率为2.7W

D. 只闭合开关S2时，电路消耗的最大功率为10.8W

Answer 1

【答案】B

【解析】解：只闭合开关S2，滑动变阻器R与R2串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，当变阻器连入电路的阻值为Rb＝16Ω时，电压表的示数为Ub＝8V，此时电路中的电流：Ib＝0.5A，电源电压U＝Ib（Rb+R2）＝0.5A×（16Ω+R2）又因为Ia：Ib＝3：5，所以Ia＝0.3A，只闭合开关S1，滑动变阻器R与R1串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电源电压U＝Ia（Ra+R1）＝0.3A×（Ra+12Ω）由于电源电压U保持不变，则有：0.5A×（16Ω+R2）＝0.3A×（Ra+12Ω），又因为Ra：R2＝12：5，由以上式子可解得：R2＝20Ω；Ra＝48Ω；U＝18V。AB、只闭合开关S1时，滑动变阻器R与R1串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表示数达到最大，即UV＝15V电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，则电阻R1两端的电压U1＝U﹣UV＝18V﹣15V＝3V，电路中的电流I1＝＝0.25A，电路消耗的最小功率：P小＝UI1＝18V×0.25A＝4.5W，故A正确；当电路中的电流最大时，即IA＝0.6A时，电路消耗的功率最大，电路消耗的最大功率：P大＝UIA＝18V×0.6A＝10.8W，故B错误；CD、只闭合开关S2，滑动变阻器R与R2串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表示数达到最大，即UV＝15V电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，则电阻R2两端的电压U2＝U﹣UV＝18V﹣15V＝3V，电路中的电流I2＝＝0.15A，电路消耗的最小功率：P小＝UI1＝18V×0.15A＝2.7W，故C正确；当电路中的电流最大时，即IA＝0.6A时，电路消耗的功率最大，电路消耗的最大功率：P大＝UIA＝18V×0.6A＝10.8W，故D正确。

故选：B。