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b端時，電流表示數為0.2A，R2消耗的電功率為2W，當滑片P移動至某一位置時，電流表示數為0.5A，R2消耗的電功率為3.5W，則當滑片P從a移到b的過程中（ ）
A.電壓表示數變化了12V
B.電流表示數變化了1.2A
C.R1消耗的電功率變化了5W
D.電路消耗的總功率變化了12W

Answer 1

【答案】D
【解析】解：由電路圖可知，電阻R1和滑動變阻器R2串聯，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中電流． （1.）當滑片P在b端時，電路的電流I1=0.2A，R2消耗的電功率P2=2W，由P=UI可得，R2兩端的電壓： U2= = =10V，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，由I= 可得，電源的電壓： U=I1R1+U2=0.2A×R1+10V，當滑片P移動至某一位置時，電路中的電流I2=0.5A，R2消耗的電功率U2′=3.5W，則R2兩端的電壓： U2′= = =7V，電源電壓： U=I2R1+U2′=0.5A×R1+7V，因電源的電壓不變，所以，0.2A×R1+10V=0.5A×R1+7V，解得：R1=10Ω，電源電壓：U=I1R1+U2=0.2A×10Ω+10V=12V；
（2.）當滑片P在b端時，電路為R1的簡單電路，電壓表測電源的電壓，則當滑片P從a移到b的過程中，電壓表示數的變化量：△U=U﹣U1=U﹣（U﹣U2）=U2=10V，故A錯誤；此時電路中的電流： I= = =1.2A，則當滑片P從a移到b的過程中，電流表示數的變化量：△I=I﹣I1=1.2A﹣0.2A=1A，故B錯誤；當滑片P從a移到b的過程中，R1消耗電功率的變化量：△P1=I2R1﹣I12R1=（1.2A）2×10Ω﹣（0.2A）2×10Ω=14W，故C錯誤；當滑片P從a移到b的過程中，電路消耗總功率的變化量：△P=UI﹣UI1=12V×1.2A﹣12V×0.2A=12W，故D正確．故選D．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解歐姆定律及其應用的相關知識，掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對電功率的計算公式的理解，了解計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．