(2019·达州)如图*所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω,电压表的量程...
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(2019·达州)如图*所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω,电压表的量程为0~15V。电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。则下列结果正确的是( )
A.电源电压为20V B.R1的阻值为5Ω
C.为了保*电压表不被烧坏,滑动变阻器的阻值变化范围为4~30Ω
D.开关S闭合后电路消耗的最小功率为14.4W
【回答】
D
【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压。
(1)由图乙可知,当R2=10Ω时U1=12V,当R2′=20Ω时U1′=8V,
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流分别为:
I==,I′==,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源电压保持不变,
所以,电源的电压:U=I(R1+R2)=I′(R1+R2′),
即(R1+10Ω)=(R1+20Ω),解得:R1=10Ω,故B错误;
电源的电压U=I(R1+R2)=×(10Ω+10Ω)=24V,故A错误;
(2)当电压表的示数U1″=15V时,电路中的电流最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路中的电流:I大===1.5A,
此时滑动变阻器两端的电压:U2小=U-U1″=24V-15V=9V,
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R2小===6Ω,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最小,
所以,滑动变阻器接入电路中的阻值范围为6Ω~30Ω,故C错误;
(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电路消耗的功率最小,
则P小===14.4W,故D正确。
知识点:电功率
题型:选择题