Question

如圖甲所示，電源電壓恒為9伏，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為100歐，電流在0.1安～0.4安之間時(shí)電子元件均能正常工作．若通過(guò)此電子元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示，則下列判斷正確的是（　�。�

• A、電子元件工作時(shí)，電阻保持不變
• B、電子元件處于正常工作狀態(tài)時(shí)，電路消耗的最小功率為3.6瓦
• C、當(dāng)P在中點(diǎn)時(shí)，電子元件與滑動(dòng)變阻器的電壓之比為1：1
• D、為使電子元件處于正常工作狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器的阻值范圍應(yīng)控制在12.5歐～70歐

Answer 1

分析：從圖象可知，電流與電子元件兩端的電壓不是正比關(guān)系，電子元件處于正常工作狀態(tài)時(shí)，電路消耗的最小功率根據(jù)公式P=UI可求．
當(dāng)P在中點(diǎn)時(shí)，無(wú)法判斷電子元件與滑動(dòng)變阻器電阻的大小關(guān)系，
由圖象可知，電路電流最小為0.1A，電流最大為0.4A，找到對(duì)應(yīng)的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，進(jìn)一步求出滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻．

解答：解：從圖象可知，電子元件的電阻是在變化的，故A錯(cuò)誤，
當(dāng)電路消耗的功率最小時(shí)，電路電流最小，為I_小=0.1A，電路消耗的最小功率P=UI_小=9V×0.1A=0.9W，故B錯(cuò)誤．
因?yàn)殡娮釉�件與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，通過(guò)的電流相等，所以電子元件與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)兩端的電壓之比就等于兩電阻之比，無(wú)法判斷電子元件與滑動(dòng)變阻器電阻的大小關(guān)系，所以無(wú)法判斷它們兩端電壓的關(guān)系．故C錯(cuò)誤．
電路電流最小為0.1A，電子元件兩端的最小電壓為2V，所以滑動(dòng)變阻器兩端的最大電壓為U₁=9V-2V=7V，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，R_大=

U1

I小

=

7V

0.1A

=70Ω，
電路電流最大為0.4A，電子元件兩端的最大電壓為4V，所以滑動(dòng)變阻器兩端的最小電壓為U₂=9V-4V=5V，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小，R_小=

U2

I大

=

5V

0.4A

=12.5Ω．
所以滑動(dòng)變阻器的阻值范圍應(yīng)控制在12.5歐～70歐．故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電阻、電壓、電功率等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是計(jì)算滑動(dòng)變阻器的電阻范圍，重點(diǎn)是學(xué)會(huì)根據(jù)圖象分析問(wèn)題．