如图*中电源恒定,R0为定值电阻.闭合开关,当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电流表示数I与电压表示数...
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如图*中电源恒定,R0为定值电阻.闭合开关,当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示.下列选项正确的是( )
A.定值电阻R0的阻值为10Ω
B.电源电压为4V
C.当滑片在a端时,R0的功率为2.4W
D.当滑片在中点时,R0的功率为0.9W
【回答】
AD【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算.
【分析】由电路图可知,R0与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器两端的电压.
(1)当滑片位于a端时,接入电路中的电阻为零,电路中的电流最大,根据图象读出电路中的电流,根据欧姆定律表示出电源的电压;当滑片位于b端时接入电路中的电阻最大,电压表的示数最大,电流表的示数最小,根据图象读出电表的示数,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,再根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式求出R0的阻值,进一步求出电源的电压;
(2)当滑片在a端时,根据P=UI求出R0的功率;当滑片在中点时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,根据P=I2R求出R0的功率.
【解答】解:由电路图可知,R0与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器两端的电压.
(1)当滑片位于a端时,接入电路中的电阻为零,电路中的电流最大,
由图象可知,电路中的最大电流I大=0.6A,
由I=可得,电源的电压:
U=I大R0=0.6A×R0,
当滑片位于b端时接入电路中的电阻最大,电压表的示数最大,电流表的示数最小,
由图象可知,U滑=4V,电路中的最小电流I小=0.2A,
则滑动变阻器的最大阻值:
R滑===20Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=I小(R0+R滑)=0.2A×(R0+20Ω),
因电源的电压不变,
所以,0.6A×R0=0.2A×(R0+20Ω),
解得:R0=10Ω,故A正确;
电源的电压U=I大R0=0.6A×10Ω=6V,故B错误;
(2)当滑片在a端时,R0的功率:
P0=UI大=6V×0.6A=3.6W,故C错误;
当滑片在中点时,电路中的电流:
I===0.3A,
R0的功率:
P0′=I2R0=(0.3A)2×10Ω=0.9W,故D正确.
知识点:电功率
题型:选择题
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