在如图所示的电路中,电源两端电压不变,电流表和电压表选择的量程分别为0~0.6A和0~3V.闭合开关S,在滑动变阻器滑片P从一端移动到另一端的过程中,电压表和电流表的

发布时间:2020-08-12 14:06:23

在如图所示的电路中,电源两端电压不变,电流表和电压表选择的量程分别为0~0.6A和0~3V.闭合开关S,在滑动变阻器滑片P从一端移动到另一端的过程中,电压表和电流表的示数均可达到各自的最大测量值(且不超过量程),在上述过程中,电阻R1消耗的最大电功率与最小电功率之比为9:1.则当滑片P移至滑动变阻器的中点时A.滑动变阻器接在电路中的电阻为15ΩB.滑动变阻器两端的电压为3VC.电路中的电流为0.6AD.电路消耗的电功率为1.35W

网友回答

D
解析分析:由题意可知,当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流最大为0.6A,根据欧姆定律和P=I2R表示出电源的电压和定值电阻R1所消耗的最大电功率;当滑动变阻器的阻值全部接入电路中时,滑动变阻其两端的电压最大为3V,根据串联电路的特点和欧姆定律求出电路中的电流,表示出定值电阻R1所消耗的最小电功率,再根据最大、最小之间的关系列出等式,即可求出电源的电压和定值电阻的阻值,以及滑动变阻器的最大阻值;根据电阻的串联特点和欧姆定律求出滑片P移至滑动变阻器中点时电路中的电流,再根据P=UI求出电路消耗的电功率.

解答:由题意可知,当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路中的电流为I最大=0.6A;
电源的电压为U=I最大R1=0.6R1------------------①
此时定值电阻R1所消耗的最大电功率为P最大=(I最大)2R1=0.36R1--------②
当滑动变阻器的阻值全部接入电路中时,滑动变阻其两端的电压U滑=3V,
此时电阻R1两端的电压为UR1=U-U滑=0.6R1-3V,
电路中的电流为I最小==,
定值电阻R1所消耗的最小电功率为P最小=(I最小)2R1=()2R1-----③
滑动变阻器的最大阻值为R滑==--------④
由②③两式和P最大:P最小=9:1,
得:R1=7.5Ω,
代入①④两式可得:U=4.5V,R滑=15Ω;
所以当滑片P移至滑动变阻器的中点时,即R滑′=7.5Ω,
电路中的电流I′===0.3A,
滑动变阻器两端的电压为U′=I′R滑′=0.3A×7.5Ω=2.25V,
此时电路消耗的电功率为P=UI=4.5V×0.3A=1.35W.
故选D.

点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算,关键是能确定出电路中滑动变阻器的阻值最小时电流表的示数最大,滑动变阻器接入电路的阻值最大时电压表的示数最大.
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