如圖甲所示,電源電壓恆爲9伏,滑動變阻器的最大阻值爲100歐,電流在0.1安~0.4安之間時電子元件均能正常工作.若通過
題目:
如圖甲所示,電源電壓恆爲9伏,滑動變阻器的最大阻值爲100歐,電流在0.1安~0.4安之間時電子元件均能正常工作.若通過此電子元件的電流與其兩端電壓的關係如圖乙所示,則下列判斷正確的是( )
A. 電子元件工作時,電阻保持不變
B. 電子元件處於正常工作狀態時,電路消耗的最小功率爲3.6瓦
C. 當P在中點時,電子元件與滑動變阻器的電壓之比爲1:1
D. 爲使電子元件處於正常工作狀態,滑動變阻器的阻值範圍應控制在12.5歐~70歐
解答:
從圖象可知,電子元件的電阻是在變化的,故A錯誤,
當電路消耗的功率最小時,電路電流最小,爲I小=0.1A,電路消耗的最小功率P=UI小=9V×0.1A=0.9W,故B錯誤.
因爲電子元件與滑動變阻器串聯,通過的電流相等,所以電子元件與滑動變阻器串聯兩端的電壓之比就等於兩電阻之比,無法判斷電子元件與滑動變阻器電阻的大小關係,所以無法判斷它們兩端電壓的關係.故C錯誤.
電路電流最小爲0.1A,電子元件兩端的最小電壓爲2V,所以滑動變阻器兩端的最大電壓爲U1=9V-2V=7V,滑動變阻器接入電路的電阻最大,R大=
U1
I小=
7V
0.1A=70Ω,
電路電流最大爲0.4A,電子元件兩端的最大電壓爲4V,所以滑動變阻器兩端的最小電壓爲U2=9V-4V=5V,滑動變阻器接入電路的電阻最小,R小=
U2
I大=
5V
0.4A=12.5Ω.
所以滑動變阻器的阻值範圍應控制在12.5歐~70歐.故D正確.
故選D.
試題解析:
從圖象可知,電流與電子元件兩端的電壓不是正比關係,電子元件處於正常工作狀態時,電路消耗的最小功率根據公式P=UI可求.
當P在中點時,無法判斷電子元件與滑動變阻器電阻的大小關係,
由圖象可知,電路電流最小爲0.1A,電流最大爲0.4A,找到對應的電壓,根據串聯電路電壓的規律求出滑動變阻器兩端的電壓,進一步求出滑動變阻器接入電路的電阻.
名師點評:
本題考點: 電功率的計算;歐姆定律的應用.
考點點評: 本題考查電阻、電壓、電功率等的計算,關鍵是公式及其變形的靈活運用,難點是計算滑動變阻器的電阻範圍,重點是學會根據圖象分析問題.
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