Question

12．如圖甲所示電路，電源電壓保持不變．閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P從a端滑到b端的過程中，R₁、R₂的U-I關系圖象如圖乙所示．則下列判斷正確的是（　　）

• A． 圖線甲是電阻R₁的“U-I”關系圖象
• B． 電源電壓為12V
• C． 電阻R₁的最小電功率為2.7W
• D． 滑動變阻器R₂的最大阻值為30Ω

Answer 1

分析 （1）根據電壓變化的范圍進行判斷，定值電阻兩端電壓不會等于零；
（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，電阻R₁的功率最小，根據圖象讀出電路中的最小電流和兩電阻兩端的電壓，根據串聯(lián)電路的電壓特點求出電源的電壓，根據歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值，再根據P=UI求出電阻R₁的最小電功率．

解答 解：（1）從“U-I”關系圖象可以看出，甲為滑動變阻器R₂的U-I關系圖象，因為其兩端的電壓為0時，滑動變阻器接入電路中的電阻為0，乙為電阻R₁的U-I圖象，故A錯誤；
（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，電阻R₁的功率最小，
由U-I圖象可知，電路中的最小電流I=0.3A，R₁兩端的電壓U₁=3V，R₂兩端的電壓U₂=9V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源電壓：
U=U₁+U₂=3V+9V=12V，故B正確；
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動變阻器的最大阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{9V}{0.3A}$=30Ω，故D正確；
電阻R₁的最小電功率：
P_1最小=U₁I=3V×0.3A=0.9W，故C錯誤．
故選BD．

點評 本題考查串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律以及滑動變阻器的使用，關鍵是歐姆定律的應用，要明白電路各個用電器的連接情況，還要會看“U-I”關系圖象．在電學中，有些題目的信息是通過圖象給出的，所以要會讀電路圖中的信息和U-I圖象中的信息．