践行者初中物理电学典题详解第573题

8.如图甲所示，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的规格是“50Ω 2A”，电压表的量程为0~15V。电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。以下分析正确的是( )

A.电源电压 U=20V

B.当R2=10Ω时，I=2.4A

C.R2的取值范围是6Ω-50Ω

D.电路消耗的总功率的变化范围是9.6W~48W

解析:1分析电路图可知:

①R1与R2串联，

②V测量R1两端电压U1；

2由乙图可知:

①当R2=10Ω时，U1=12V，❶

②当R2=20Ω时，U1=8V，❷

根据串联电路分压原理可知:

U1/(U-U1)=R1/R2，❸

将❶❷代入❸得:

12V/(U-12V)=R1/10Ω，❹

8V/(U-8V)=R1/20Ω，❺

由❹❺联立方程得U=24V，R1=10Ω；

3当R2=10Ω时，I=U1/R1=12V/10Ω=1.2A；

4由题意可知:

①V的量程为0~15V，则U1max=15V，

U2min=U-U1max=24V-15V=9V，

Imax=U1max/R1=15V/10Ω=1.5A，

R2min=U2min/Imax=9V/1.5A=6Ω，

Pmax=UImax=24V×1.5A=36W，

②R2max=50Ω，

则Imin=U/(R1+R2max)=24V/(10+50)Ω=0.4A，

Pmin=UImin=24V×0.4A=9.6W。

综上:C正确。

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