Question

【题目】如图所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为其两端点）闭合开关S，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.1A．R2消耗的电功率为1W；当滑片P移动至某一位置时，电流表示数为0.4A，R2消耗的电功率为1.6W，则当滑片P从a移到b时

A. 电流表示数变化了0.6 A

B. 电压表示数变化了6 V

C. R1消耗的电功率变化了5W

D. 电路消耗的总功率变化了6 W

Answer 1

【答案】D

【解析】

由电路图可知，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。

因当滑片P在某一端点时电流表示数0.1A小于当滑片P移动至某一位置时电流表示数0.4A，所以滑片P在该端点时接入电路的阻值最大，即滑片位于b端，

由P＝UI可得，R2两端的电压：

U2＝=＝10V，

由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值：

R2＝=＝100Ω，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电源电压：U＝I1R1+U2＝0.1A×R1+10V；

当滑片P移动至某一位置时，电流表示数为0.4A，滑动变阻器两端的电压：

U2′＝＝＝4V，

所以电源电压：U＝I2R1+U2′＝0.4A×R1+4V，

因电源的电压不变，所以，0.1A×R1+10V＝0.4A×R1+4V，

解得：R1＝20Ω，

电源电压：U＝I1R1+U2＝0.1A×20Ω+10V＝12V；

当P在a端时，R2连入阻值为0，则电压表的示数为0，电路为R1的简单电路；

电流表最大示数：

I＝＝＝0.6A，

R1消耗的电功率与电路消耗的总功率相等，

所以P1＝P＝UI＝12V×0.6A＝7.2W；

当P在b端时，电路中的电流I′＝0.1A，电压表示数U2＝10V，

R1消耗的电功率：P1′＝（I′）2R1＝（0.1A）2×20Ω＝0.2W，

电路消耗的总功率：P′＝UI′＝12V×0.1A＝1.2W，

则当滑片P从a移到b的过程中：

电流表示数变化了△I＝I﹣I′＝0.6A﹣0.1A＝0.5A，故A错误；

电压表变化了△U2＝10V﹣0V＝10V，故B错误；

R1消耗的电功率变化了△P1＝P1﹣P1′＝7.2W﹣0.2W＝7W，故C错误；

电路消耗的总功率变化了△P＝P﹣P′＝7.2W﹣1.2W＝6W，故D正确。

故选：D。