Question

2．如圖所示電路中，電源電壓不變，R₁為滑動變阻器，R₂為定值電阻，開關S閉合后，當滑片P在變阻器的兩端A，B之間滑動的過程中，電壓表的最大示數(shù)為4V，電流表的示數(shù)變化范圍是0.4A-1.2A，則下列結(jié)論正確的是（　�。�

• A． R₂=10Ω
• B． R₁的最大電阻為5Ω
• C． 電源電壓為6V
• D． 電阻R₂的電功率變化范圍是1.6W至4.8W

Answer 1

分析 （1）當滑片位于A端時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，R₁、R₂串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流，電路中的電阻最大，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流最小以及滑動變阻器的最大電阻，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知電壓表的示數(shù)最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點個歐姆定律表示出電源的電壓；
（2）當滑片位于b端時，電路為R₂的簡單電路，此時電路中的電流最大，根據(jù)歐姆定律表示出電源的電壓，因電源的電壓不變建立等式即可求出R₂的阻值，進一步得出電源電壓；再根據(jù)P=I²R求出電阻R₂的電功率變化范圍．

解答 解：（1）當滑片位于A端時，R₁、R₂串聯(lián)，電路中的電流最小即I=0.4A，電壓表的示數(shù)最大U₁=4V，
由I=$\frac{U}{R}$可知，R₁的最大電阻：R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{4V}{0.4A}$=10Ω；故B錯誤；
則電源的電壓U=U₁+IR₂=4V+0.4×R₂------①
（2）當滑片位于b端時，電路為R₂的簡單電路，此時電路中的電流最大，即I′=1.2A，
則電源的電壓U=I′R₂=1.2A×R₂-----②
因為電源的電壓不變，聯(lián)立①②可得：R₂=5Ω，U=6V，故A錯誤，C正確；
電阻R₂消耗的最大電功率：P_2max=（I′）²R₂=（1.2A）²×5Ω=7.2W，
電阻R₂消耗的最小電功率：P_2min=I²R₂=（0.4A）²×5Ω=0.8W，
故電阻R₂的電功率變化范圍是0.8～7.2W，故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活運用，會根據(jù)滑片的移動確定兩電表示數(shù)之間的關系是解決本題的關鍵．