Question

【题目】如图所示，电源的电压为12V，且保持不变，R0为“100Ω 0.5A”的滑动变阻器，R2=10Ω．cd和ef为两对接线柱，另有一只定值电阻R1和一根导线接在两对接线柱上．当闭合S、S1 ， 断开S2 ， 滑动变阻器的滑片P置于最左端a时，滑动变阻器消耗的功率为1W；当闭合S、S2 ， 断开S1 ， 滑片P置于中点时，滑动变阻器消耗的功率为2W．下列说话正确的是（ ）
A.R1接在cd之间，导线接在ef之间
B.R1的电阻为20Ω
C.闭合S、S2 ， 断开S1 ， 使R2消耗的功率不小于0.9W，且保持电路安全工作，则滑动变阻器接入电路的阻值范围为14Ω﹣30Ω
D.闭合S、S2断开S1时电路消耗的最大总功率大于闭合S、S2断开S1电路消耗的最大功率

Answer 1

【答案】BC
【解析】解：（1）①假设导线的位置在ef之间，定值电阻R1的位置在cd之间，当闭合S、S1 ， 断开S2 ， 滑动变阻器的滑片P置于最左端a时，电路为R0最大阻值的简单电路，则滑动变阻器消耗的功率：P0= = =1.44W≠1W，所以，此种情况不符合题意，故A错误；②假设导线的位置在cd之间，定值电阻R1的位置在ef之间，当闭合S、S1、断开S2 ， 滑动变阻器的滑片P置于最左端a时，R1与R0最大阻值串联，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=I2R可得，电路中的电流：I= = =0.1A，由I= 可得，电路中的总电阻： R= = =120Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R1的阻值：
R1=R﹣R0=120Ω﹣100Ω=20Ω，当闭合S、S2 ， 断开S1 ， 滑片P置于中点时，R2与 R0串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I′= = =0.2A，滑动变阻器消耗的功率：P0=（I′）2× R0=（0.2A）2× ×50Ω=2W，所以，此种情况符合题意，且R1的电阻为20Ω，故B正确；（2）闭合S、S2 ， 断开S1 ， R2与R0串联，因R2消耗的功率不小于0.9W，所以，电路中的最小电流：I小= = =0.3A，电路中的总电阻：R′= = =40Ω，变阻器接入电路中的最大阻值：R0大=R′﹣R2=40Ω﹣10Ω=30Ω，
由滑动变阻器的铭牌可知，允许通过的最大电流为0.5A，此时变阻器接入电路中的电阻最小，电路的总电阻：R″= = =24Ω，变阻器接入电路中的最小阻值：R0小=R″﹣R2=24Ω﹣10Ω=14Ω，所以，滑动变阻器接入电路的阻值范围为14Ω～30Ω，故C正确；（3）当闭合S、S2 ， 断开S1时，R2与R0串联；闭合S、S2 ， 断开S1时，R2与R0串联，当R0接入电路中的电流为零时，两种情况下电路中的电流：I1= = =0.6A，I2= = =1.2A，因滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，所以，两种情况下电路中的最大电流均为0.5A，由P=UI可知，两种情况下，电路消耗的总功率相等，故D错误．
故选BC．
【考点精析】利用欧姆定律及其应用和电功率的计算公式对题目进行判断即可得到答案，需要熟知欧姆定律的应用： 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）；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．