Question

如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中，两只电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，分析实验数据，下列说法正确的是

A. 电源电压为14V

B. 滑动变阻器的最大阻值为60Ω

C. 定值电阻R₁为15Ω

D. 电路消耗的最大功率8.4W

Answer

C

【解析】

由电路图可知，电阻R1、电阻R2、滑动变阻器串联在电路中，电压表V1测量R2两端的电压，电压表V2测量R2和变阻器两端的总电压，电流表测量电路中的电流。当滑片P向左移动时，滑动变阻器连入的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I=可知，电路中的电流变大，由U=IR可知，R1和R2两端的电压变大，则电压表V1的示数变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表V2的示数变小，结合图乙可知，图象中上半部分为电压表V2示数变化图线，下半部分为电压表V1示数变化图线；

当滑片P移至最左端时，两电压表均测R2两端的电压，电路中的电流最大为I=0.6A，UV1=6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，电源的电压：U=UV1+U1=6V+0.6A×R1-------①，当滑片位于右端时（变阻器接入电路的阻值最大），电压表V2的示数（R2和变阻器两端的电压）UV2=12V时，电压表V1的示数为2V，电路中的电流I′=0.2A，滑动变阻器的最大阻值：R==50Ω，故B错误；

则电源的电压：U=UV2+U1′=12V+0.2A×R1------②，因电源的电压不变，所以，由①②解得：R1=15Ω，U=15V，故A错误，C正确；

电路消耗的最大功率：P最大=UI最大=15V×0.6A=9W，故D错误。