Question

【題目】如圖所示電路中，電源電壓不變，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器（a、b為其兩端點）閉合開關S，當滑片P在某一端點時，電流表示數為0.1A．R2消耗的電功率為1W；當滑片P移動至某一位置時，電流表示數為0.4A，R2消耗的電功率為1.6W，則當滑片P從a移到b時

A. 電流表示數變化了0.6 A

B. 電壓表示數變化了6 V

C. R1消耗的電功率變化了5W

D. 電路消耗的總功率變化了6 W

Answer 1

【答案】D

【解析】

由電路圖可知，R1與R2串聯，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。

因當滑片P在某一端點時電流表示數0.1A小于當滑片P移動至某一位置時電流表示數0.4A，所以滑片P在該端點時接入電路的阻值最大，即滑片位于b端，

由P＝UI可得，R2兩端的電壓：

U2＝=＝10V，

由I＝可得，滑動變阻器的最大阻值：

R2＝=＝100Ω，

因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，電源電壓：U＝I1R1+U2＝0.1A×R1+10V；

當滑片P移動至某一位置時，電流表示數為0.4A，滑動變阻器兩端的電壓：

U2′＝＝＝4V，

所以電源電壓：U＝I2R1+U2′＝0.4A×R1+4V，

因電源的電壓不變，所以，0.1A×R1+10V＝0.4A×R1+4V，

解得：R1＝20Ω，

電源電壓：U＝I1R1+U2＝0.1A×20Ω+10V＝12V；

當P在a端時，R2連入阻值為0，則電壓表的示數為0，電路為R1的簡單電路；

電流表最大示數：

I＝＝＝0.6A，

R1消耗的電功率與電路消耗的總功率相等，

所以P1＝P＝UI＝12V×0.6A＝7.2W；

當P在b端時，電路中的電流I′＝0.1A，電壓表示數U2＝10V，

R1消耗的電功率：P1′＝（I′）2R1＝（0.1A）2×20Ω＝0.2W，

電路消耗的總功率：P′＝UI′＝12V×0.1A＝1.2W，

則當滑片P從a移到b的過程中：

電流表示數變化了△I＝I﹣I′＝0.6A﹣0.1A＝0.5A，故A錯誤；

電壓表變化了△U2＝10V﹣0V＝10V，故B錯誤；

R1消耗的電功率變化了△P1＝P1﹣P1′＝7.2W﹣0.2W＝7W，故C錯誤；

電路消耗的總功率變化了△P＝P﹣P′＝7.2W﹣1.2W＝6W，故D正確。

故選：D。