Question

【题目】如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则下列判断错误的是

A. 电源的电压为6V

B. 电路的最大总功率为3.6W

C. R2消耗的电功率先变大后变小

D. 图乙中C点表示滑片位于中点时的状态

Answer 1

【答案】D

【解析】

由图甲可知，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。

当滑片位于a端时，R2接入电路的电阻为0Ω，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，由图象可知，Ia=0.6A，电源电压U=IaR1=0.6A×R1 ①，

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中电阻最大，电流最小，根据串联分压可知电压表的示数最大，由图象可知，Ib=0.2A，Ub=4V，则滑动变阻器的最大阻值：R2==20Ω；

串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压：U=IbR1+Ub=0.2A×R1+4V②，

由电源的电压不变，可得：0.6A×R1=0.2A×R1+4V，解得：R1=10Ω，

电源电压：U=IaR1=0.6A×10Ω=6V，故A正确，不符合题意；

电路的最大总功率：P最大=UIa=6V×0.6A=3.6W，故B正确，不符合题意；

滑动变阻器消耗的电功率：P2=I2R2=，当R2=R1=10Ω时，P2有最大值，而滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所以滑片P从a端移动到b端，R2消耗的电功率先变大后变小，故C正确，不符合题意；

串联电路中总电阻等于各分电阻之和，滑片在中点时滑动变阻器接入电路中的电阻一半，电路中的电流I中==0.3A，由图象可知，对应于D点，故D错误，符合题意。