Question

【題目】如圖所示電路中，電源電壓不變，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器（a、b為其兩端點(diǎn)）．閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片P在某一端點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為0.1A，R2消耗的電功率為1W；當(dāng)滑片P移動(dòng)至某一位置時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，R2消耗的電功率為1.8W．則當(dāng)滑片P從a移到b的過程中（ ）

A.電流表示數(shù)變化了0.4A
B.電壓表示數(shù)變化了8V
C.R1消耗的電功率變化了6W
D.電路消耗的總功率變化了6W

Answer 1

【答案】D
【解析】解：由圖知，R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中電流，

根據(jù)I= 可知，滑片P在某一端點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為0.1A，電流最小，電阻最大，由此可知滑片在b端，變阻器R2連入阻值最大，

根據(jù)P=UI得：滑動(dòng)變阻器R2的電壓：U2═ = =10V，

滑動(dòng)變阻器R2的最大值：R2= = =100Ω，

根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知：U=U1+U2，

所以有：U=0.1A×R1+10V…①

當(dāng)滑片P移動(dòng)至某一位置時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，

此時(shí)R2的電壓：U2′= = =6V，

由U=U1′+U2′可得：

U=0.3A×R1+6V…②

聯(lián)立①②解得：R1=20Ω，U=12V；

當(dāng)P在a端時(shí)，R2連入阻值為0，

所以電壓表示數(shù)UV=0，

電流表示數(shù)：IA= = =0.6A，

由前面的計(jì)算可知：當(dāng)P在b端時(shí)，IA′=0.1A，電壓表示數(shù)UV′=10V，

由此可知，電流表變化為：△I=IA﹣IA′=0.6A﹣0.1A=0.5A，故A錯(cuò)誤；

電壓表變化為：△U=UV﹣UV′=12V﹣0=12V，故B錯(cuò)誤；

R1消耗的電功率變化：△P1=IA2R1﹣IA′2R1=（0.6A）2×20Ω﹣（0.1A）2×20Ω=7W，故C錯(cuò)誤；

電路消耗的總功率變化：△P=U△I=12V×0.5A=6W，故D正確．

故答案為:D．

由圖可知，R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中電流，由P在某一端點(diǎn)時(shí)電流最小，根據(jù)歐姆定律計(jì)算變阻器的最大值，由P=UI計(jì)算P在兩個(gè)位置時(shí)變阻器兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)電路和歐姆定律計(jì)算電源電壓和R1的阻值；根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算P在兩端時(shí)電路中電流和變阻器兩端電壓，從而判斷電表示數(shù)變化；由P=UI計(jì)算R1消耗的電功率和總功率變化．