(2011?信陽二模)一個(gè)用半導(dǎo)體材料制成的電阻器D,其電流I隨它兩端電壓U變化的關(guān)系如圖中的(a)所示,將它與兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2組成如圖(b)所示電路,當(dāng)電鍵S接通位置1時(shí),三個(gè)用電器消耗的電功率均為P.將電鍵S切換到位置2后,電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別是PD、P1、P2,下列關(guān)系中正確的是( 。
分析:根據(jù)電阻器D的伏安特性曲線,分析其電阻與電壓的關(guān)系.根據(jù)將電鍵S切換到位置2后,分析電阻R1、R2電壓的變化,分析功率關(guān)系.根據(jù)電阻器D電阻的變化,判斷4P1與PD的關(guān)系.分析電路總電阻的變化,判斷PD+P1+P2與3P的關(guān)系.
解答:解:根據(jù)電阻器D的伏安特性曲線,其電阻隨電壓的增大而減小,電壓的減小而增大.設(shè)R1=R2=R.
將電鍵S切換到位置2前,電阻器D和電阻R1、R2的電壓分別為U0、
U0
2
.由于三個(gè)用電器消耗的電功率均為P,由功率公式P=
U2
R
,得到此時(shí)電阻器D的電阻RD=4R,外電路總電阻為R=
2R?4R
6R
=
4
3
R
.將電鍵S切換到位置2后,電阻器D的電壓減小,電阻增大,RD>4R,外電路總電阻R>R+
R?4R
5R
=1.8R.
A、將電鍵S切換到位置2后,電阻器D和電阻R1并聯(lián)的電阻為R=
RDR
RD+R
4RR
4R+R
=
4
5
R
<R,所以電阻R1的電壓小于
U0
2
,電阻R1消耗的功率減小,即有P1>P.故A錯(cuò)誤.
B、電阻R1的電壓小于
U0
2
,電阻R2的電壓大于
U0
2
,則P1>P2.故B錯(cuò)誤.
C、將電鍵S切換到位置2后,電阻器D和電阻R1的電壓相等,由功率公式P=
U2
R
,由于RD>4R,則4P1>PD.故C正確.
D、由于外電路總增大,而總電壓不變,電路的總功率減小,則PD+P1+P2<3P.故D錯(cuò)誤.
故選C
點(diǎn)評(píng):本題是動(dòng)態(tài)變化分析問題,要抓住電阻器D是由半導(dǎo)體材料制成的,電阻不是定值的特點(diǎn).
練習(xí)冊(cè)系列答案
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求:(1)O點(diǎn)到P點(diǎn)的距離s1
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P
2
,此后保持該功率繼續(xù)行駛,t2時(shí)刻,汽車又恢復(fù)到勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài).下面是有關(guān)汽車牽引力F、速度v在此過程中隨時(shí)間t變化的圖象.其中正確的是( 。

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