Question

【题目】如图所示（甲）是某同学探究电流与电压关系的电路图，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图（乙），则图象可知（ ）
A.电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比
B.R0的电阻值是10Ω
C.该电路最小功率0.05W
D.滑动变阻器R的电功率变化范围0﹣0.45W

Answer 1

【答案】D
【解析】解：（1）从图象中可以看出该图象是正比例函数，因电压是形成电流的原因，所以通过R0的电流与R0两端的电压成正比，而不是电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比，故A不正确；（2）当滑片位于b端时，电路为R0的简单电路，电压表测电源的电压，由图象可知，电源的电压U=3.0V，电路中的电流Imax=0.6A，由I= 可得，R0= = =5Ω，故B不正确；（3）当滑片位于a端时，滑动变阻器的电阻完全接入电路中，电路中的电流最小， 由图象可知，电路中的最小电流Imin=0.1A，R0两端的电压U0=0.5V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
Uab=U﹣U0=3.0V﹣0.5V=2.5V，
则滑动变阻器的最大阻值：
Rab= = =25Ω，
电路消耗的最小功率：
Pmin=UImin=3.0V×0.1A=0.3W，故C不正确；（4）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：
I= = ，
滑动变阻器消耗的电功率：
PR=I2R=（ ）2R= = = = ，
当R=5Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，即PRmax= =0.45W，
则滑动变阻器消耗电功率的范围为0～0.45W，故D正确．
故选D．
（1）根据正比例函数图象可以判断出电压与电流的关系；（2）当滑片位于b端时，电路为R0的简单电路，电压表测电源的电压，此时电路中的电流最大，根据图象读出电表的示数，利用欧姆定律求出R0的电阻值；（3）当滑片位于a端时，滑动变阻器的电阻完全接入电路中，电路中的电流最小，由图象读出电表的示数，根据串联电路的电压求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，根据P=UI求出电路中的最小功率；（4）根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率，然后根据数学知识确定滑动变阻器消耗的最大功率，进一步得出滑动变阻器消耗电功率的范围．