Question

如圖所示的電路，閉合開關S后，將滑動變阻器滑片移到最左端時，電流表的示數為0.6A，電壓表的示數為6V；當滑動變阻器的滑片移到最右端時，電流表的示數為0.1A，電壓表的示數為1V．下列分析判斷中，錯誤的是（ ）

A．R的阻值為10Ω
B．當滑動變阻器的最左端向右移動2/5時，電壓表的示數為2V
C．該電路消耗的最大功率為3.6W
D．當電壓表示數為3V時，滑動變阻器消耗的功率為1W

Answer 1

【答案】分析：（1）滑片在最左端時，電路中只有電阻R，知道兩表示數，可求電源電壓和R的阻值；此時電路中的電阻最小，電路中的電功率最大，利用P=求電路中的最大功率；
（2）滑片在最右端時，R和滑動變阻器串聯，知道電壓表的示數（U₁）、電源電壓U、電阻R和電路中的電流I可以求滑動變阻器的最大電阻R′；
（3）滑片向右移動，計算出滑動變阻器連入電阻的大小，根據串聯電路的分壓關系求電壓表的示數；
（4）當電壓表的示數為3V時，根據串聯電路的分壓關系求滑動變阻器連入電阻的大小，再根據P=求滑動變阻器消耗的功率．
解答：解：（1）由題知，滑片在最左端時，電路中只有電阻R，
∵I=0.6A，U=6V，
∴電源電壓為6V，
R===10Ω，（故A正確）
此時電路中的電阻最小、電路消耗的電功率最大，
P===3.6W；（故C正確）
（2）當滑片在最右端時，R和滑動變阻器串聯，
由題知，U_R=1V，I=0.1A，
∵I==0.1A，
即：=0.1A，
∴R_大=50Ω，
（3）當滑片向右移動，滑動變阻器連入電阻：
R′=R_大=×50Ω=20Ω，
此時兩電阻串聯：
U₁：U₂=R：R′=10Ω：20Ω=1：2，
∵U=6V，
∴U₁=2V，U₂=4V；
（4）當電壓表的示數為3V時，
即：U₁′=3V，
∵U=6V，
∴U₂′=3V，
∴R″=R=10Ω
此時滑動變阻器消耗的功率：
P===0.9W．（故D錯）
故選D．
點評：本題是關于滑動變阻器的動態分析計算題，能根據電路圖找出滑片處于不同位置時連入電路的電阻大小，利用好歐姆定律和串聯電路的分壓關系是本題的關鍵．