试题

题目:
如图甲,电源电压恒为9V,滑动变阻器的最大阻值为100Ω,电流在0.1A~0.4A之间时电子元件均能正常工作.若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,下列判断正确是(  )
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答案
D
解:(1)电子元件处于正常工作状态时,电路电流最小为0.1A,电子元件两端的最小电压为2V,
所以滑动变阻器两端的最大电压为U1=9V-2V=7V,
此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,R=
U1
I
=
7V
0.1A
=70Ω,
电路电流最大为0.4A,电子元件两端的最大电压为4V,
所以滑动变阻器两端的最小电压为U2=9V-4V=5V,
滑动变阻器接入电路的电阻最小,R=
U2
I
=
5V
0.4A
=12.5Ω.
所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧~70欧,故A错误;
(2)因为电子元件与滑动变阻器串联,通过的电流相等,
所以电子元件与滑动变阻器消耗的电功率之比就等于两电阻之比,
因无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系,
所以无法判断它们消耗的电功率之间的关系,故B错误;
(3)从图象可知,电子元件的电阻是在变化的,故C错误;
(4)当电路消耗的功率最大时,电路电流最大,为I=0.4A,
电路消耗的最小功率P=UI=9V×0.4A=3.6W,故D正确.
故选D.
考点梳理
电路的动态分析;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律的应用;电功率的计算.
(1)由图象可知,电路电流最小为0.1A,电流最大为0.4A,找到对应的电压,根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压,进一步求出滑动变阻器接入电路的电阻;
(2)当P在中点时,无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系,根据电阻的分压特点可知无法确定当P在中点时电子元件与滑动变阻器的电压之比;
(3)从图象可知,电流与电子元件两端的电压不是正比关系,电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最大功率根据公式P=UI可求.
本题考查电阻、电压、电功率等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是计算滑动变阻器的电阻范围,重点是学会根据图象分析问题.
应用题;电路和欧姆定律;电能和电功率;电路变化分析综合题.
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