Question

如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U-I”关系图象如图中的甲、乙所示．则下列说法中正确的是（ ）

A．R₁的阻值为20Ω
B．当两电阻相等时电路消耗的总功率为1.2W
C．电源两端电压为6V
D．滑动变阻器R₂的阻值变化范围是0～20Ω

Answer

（1）从“U-I”关系图象可以看出，甲为滑动变阻器的关系图象，因为最后电压变为0，此时滑动变阻器的电阻为0，乙为电阻R1的图象；当滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，根据图象读出电表的示数，利用串联电路的电压特点求出电源的电压，利用欧姆定律求出电阻R1的电阻和滑动变阻器的最大阻值；
（2）当两电阻相等时，两电阻两端的电压相等，根据图象读出电流，利用P=UI求出电路消耗的总功率．
【解析】
（1）当滑动变阻器的阻值最大时，两电阻串联，干路电流最小；
由图乙可知，此时电路中的电流I=0.2A，电阻R1的电压U1=2V，滑动变阻器两端的电压U2=4V；
∵串联电路总电压等于各支路电压之和，
∴电源电压为U=U1+U2=2V+4V=6V，故C正确；
根据欧姆定律可得，定值电阻R1的阻值：
R1===10Ω，故A不正确；
滑动变阻器的阻值最大为：
R2===20Ω，故D正确；
（2）变阻器滑片在中点时，滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω，此时R1、R2的阻值相同，分得的电压相同，
由图象可知，此时电流表的示数为I′=0.3A，
电路消耗的总功率P=UI′=6V×0.3A=1.8W，故B不正确．
故选CD．