Question

如图甲所示，已知电流表量程0～0.6A，电压表量程0～15V，滑动变阻器R₂规格为“20Ω  0.5A”。闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P，得到电流表与电压表的示数关系图像如图乙所示，在保证电路安全前提下，下列说法正确的是

A. 电源电压为9V

B. 滑动变阻器的阻值取值范围是5Ω-20Ω

C. R₁两端电压的变化范围是2V-6V

D. 电路总功率的变化范围是1.2W-3W

Answer

D

【解析】

由甲图可知，R1与R2串联，电压表测R2电压，根据串联电路特点，根据图乙信息电源电压可表示为：

U=4V+0.2A×R1……①；

U=3V+0.3A×R1……②；

由①②解得：U=6V，R1=10Ω，故A错误；

由滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”可知，当移动滑片使电流表示数达到I大=0.5A时，变阻器接入电路的电阻最小，

，

由P=UI可得此时电路的总功率最大，P大=UI大=6V×0.5A=3W；

此时R1两端电压为：；

根据串联电路的分压特点，变阻器接入电路的电阻越大，其两端电压越高，由于电源电压小于最电压表的所用量程的最大值，故变阻器接入电路的最大值为其本身的最大值，即R滑大=20Ω，

此时电路的总电阻R串=R1+R滑大=10Ω+20Ω=30Ω，

电流为：；

则最小功率为：；

此时R1两端电压又为：

所以变阻器的阻值范围为：2Ω～20Ω，故B错误；

R1两端电压的变化范围是：2V-5V，故C错误；

电路总功率的变化范围是1.2W～3W，故D正确。