如图甲所示的电路,在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.R1的阻值是20Ω
B.当电流表的示数是0.4A时,R2接入电路的阻值是30Ω
C.电源电压是16V
D.该电路的最大电功率为7.2W
A
【解析】抓住图线在横轴上的截距的物理意义,结合欧姆定律建立方程是解决本题关键。横坐标是电流表示数,纵坐标是对应电流表示数时电压表的读数。图像是电压表与电流表示数的变化关系的反映。图线在横轴上的截距I=0.9A,这时电压表读数为0.表示甲图中滑动变阻器滑片在A端,有:U=0.9R1 .........(1)
图线在纵轴上的截距,表示电流表示数为0,电压表的读数,也就等于电源电压U。但图像没有画出在纵轴上的截距,所以要想求出U和R1,只需再列出一个含有U和R1的等式,和(1)联立,即可解出。
滑片在B端时,电流表示数为0.2A,电压表示数为14V。有:U=0.2 R1 +14V......(2)
解得R1 =20Ω,电源电压U=18V.
当电流表的示数是0.4A时,电压表读数为10V,R2接入电路的阻值是25Ω.
根据P=UI知道。U一定,I最大时,电路电功率最大。电路电阻最小,也就是滑动变阻器接入电路阻值为0.这时最大电流Im=0.9A。 Pmax=U Im=18V×0.9A=16.2W
综合分析得到正确结果选A。