【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
AC.从图乙可以看到,当滑动变阻器两端电压是2V时,其功率是0.8W,可计算得到这时电路中的电流是
I1?P0.8W1??0.4A U12V同理,当滑动变阻器两端电压是5V时,其功率是0.5W,电路中的电流是
I2?P20.5W??0.1A U25V设电源电压是U电源,可以得到关系式
0.4A?R1?2V?U电源 0.1A?R1?5V?U电源
解得R1?10Ω、U电源?6V;A错误、C正确;
B.从图乙可以看到,当滑动变阻器两端电压是5V时,其功率是0.5W,这时滑动变阻器接入电路的阻值大小是
?5V??50Ω R2?0.5W当R2接入阻值为50 Ω时它的功率不是最大,B错误;
D.当电路中的电阻最小时,即滑动变阻器接入电路的阻值是0时,电路中的总电阻最小,电路消耗的电功率最大,大小是
2U电源?6V??3.6W ??R110Ω22PmaxD错误。 故选C。
20.在如图甲所示的电路中,电源电压U保持不变,R1、R2为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程中,电压表V1、V2的示数随电流表A的示数变化分别如图乙中图线①、②所示。变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程中,下列说法错误的是( )
A.R1、R2的电压之比始终等于2∶1 C.电源电压为6V 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
B.滑动变阻器的最大电阻为15Ω D.R2消耗的功率增大了1.2W
【来源】2019年湖北省武汉市洪山区中考一模物理试题
电路为三个电阻串联,滑动变阻器滑片从右端滑到最左端过程中,滑动变阻器接入阻值变小,由欧姆定律可知电路电流逐渐变大,R1两端电压变大,由此可得①表示电压表V1,②表示电压表V2;当滑片位于最左端时,电路电阻最小,电流最大为Imax=0.4A,为R1与R2串联电路,此时R1两端电压U1=4V,则可求R1电阻为:
R1?U14V??10Ω Imax0.4A由串联电路总电压等于各用电器电压之和可知:
U=U1+ImaxR2=4V+0.4A×R2
当滑片位于最右端时,电路为三个电阻串联,此时电流最小为Imin=0.2A,R两端电压UR=3V,R1两端电压U1’=2V,则滑动变阻器最大阻值为:
R?UR3V??15Ω Imin0.2A由串联电路总电压等于各用电器电压之和可知:
U=UR+U1’+IminR2=3V+2V+0.2A×R2
联立求解可得:U=6V,R2=5Ω;由于串联电路电流处处相等,则由P=I2R可知,R1与R2消耗的功率之比始终等于电阻之比,即:
P1:P2=R1:R2=10Ω:5Ω=2:1
滑动变阻器滑片位于最右端时,R2消耗功率为:
P2右=Imin2R2=(0.2A)2×5Ω=0.2W
滑动变阻器滑片位于最左端时,R2消耗功率为:
P2左=Imax2R2=(0.4A)2×5Ω=0.8W
则R2消耗的功率增大:
△P=P2左-P2右=0.8W-0.2W=0.6W
故选D。