如圖*所示,電源電壓保持不變,閉合開關S,滑動變阻器的滑片P從n點滑到m點的過程中,兩電壓表示數隨電流變化的圖...
問題詳情:
如圖*所示,電源電壓保持不變,閉合開關S,滑動變阻器的滑片P從n點滑到m點的過程中,兩電壓表示數隨電流變化的圖象如圖乙所示,下列敘述正確的是
A.圖乙中ab是表示電壓表V1的示數隨電流變化的圖象
B.R2的阻值爲4Ω
C.滑片從n點滑到m點的過程中,電源消耗的最大功率是10W
D.滑片在n點時,5s內電阻R消耗的電能是5J
【回答】
BC
【解析】
(1)變阻器的滑片P從n點滑到m點的過程中,滑動變阻器連入電路的電阻變小,電路中的電流變大,根據串聯電路的分壓原理可知:滑動變阻器兩端的電壓變小,根據歐姆定律可知R2兩端的電壓變大;據此可判斷出圖乙中bc,ab分別是哪一個電壓表的示數隨電流表示數變化的圖線;
(2)由(1)可知,對於R1:通過的電流隨兩端電壓的減小而增大;對於R2:通過的電流隨兩端電壓的增大而增大;據此判斷,乙圖中cb是R1的U﹣I圖象,ab是R2的U﹣I圖象。由圖象可知,當U2=4V時,I=1A,由此根據歐姆定律可求R2的電阻;
(3)從“U﹣I”關係圖象可以看出,滑片P在n點、m點的電壓表示數與電流值,根據串聯電路的電壓特點求出電源的電壓,利用 求出總功率最大值;
(4)滑片在n點時,電流最小,利用即可求出消耗的電能。
【詳解】
A、變阻器的滑片P從n點滑到m點的過程中,變阻器連入電路的電阻變小,電路中的電流變大,根據串聯電路的分壓原理可知,變阻器兩端的電壓變小,根據U=IR可知R2兩端的電壓變大;所以,圖乙中cb是表示電壓表V1的示數隨電流表示數變化的圖線,ab是表示電壓表V2的示數隨電流表示數變化的圖線,故A錯誤;
B、由A項分析可知,滑片P從n點滑到m點的過程中,電流變大,變阻器R1兩端的電壓變小,R2兩端的電壓變大;所以,通過R1的電流隨兩端電壓的減小而增大,通過R2的電流隨兩端電壓的增大而增大;由此可知,乙圖中cb是R1的U﹣I圖象,ab是R2的U﹣I圖象;由乙圖中ab可知,I=1A時,U2=4V,根據 可得R2的電阻;故B正確;
C、從“U﹣I”關係圖象可知,滑片P在n點時,電流;
滑片P在m點時,電流;根據歐姆定律和串聯電路的電壓特點可得電源電壓: ,,電源電壓不變,則有: ,
即:,
解得R=2Ω,則電源電壓: ;
電路中的最大電流Ib=1A,則電路消粍的總功率最大值:,故C正確。
D、滑片在n點時,電流最小,5s內電阻R消耗的電能: ,故D錯誤;
故選:BC。
【點睛】
本題考查串聯電路電流和電壓的規律以及滑動變阻器的使用,關鍵是歐姆定律的應用,要明白電路各個用電器的連接情況,還要會看“U﹣I”關係圖象。在電學中,有些題目的信息是通過圖象給出的,所以要會讀電路圖中的信息和U﹣I圖象中的信息。
知識點:歐姆定律
題型:選擇題