问题
多选题
如图所示,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V;当滑片置于变阻器的b点时,电压表的示数变化了2V,在15s内定值电阻R1产生的热量为60J,则下列结果正确的是( )
A.电源电压为10V
B.滑动变阻器R的最大阻值为9Ω
C.电阻R1的阻值为18Ω
D.电阻R1先后两次消耗的功率之比为16:9
答案
当滑片在中点时由欧姆定律可知,电流中电流:
I1=
,U R1+ R 2
则滑动变阻器两端的电压:
U1=I1×
=R 2
×U R1+ R 2
=4V-------(1)R 2
由题意知,当滑片滑到b处时因R的接入电阻变大,故电压表示数应增大,即滑片滑到b点时,滑动变阻器两端电压为U2=4V+2V=6V;
同理得:
×R=6V-------(2)U R1+R
用(1)式比(2)式可得:
=R1+R R1+ R 2
;4 3
化简得:3R1+3R=4R1+2R,
解得:R1=R------(3)
将(3)代入(1)式可得:
×U R+ R 2
=4V;R 2
解得:U=12V,故A错误;
当滑片滑到b点时,R1两端电压为U2′=12V-6V=6V;
则由Q=
t=60J;U2 R1
可得:R1=
×15s=9Ω,故C错误;(6V)2 60J
因R=R1,故R的最大阻值为9Ω,故B正确;
滑片在中点时,R1两端的电压为12V-4V=8V,滑片在b点时,电压为6V,则电压之比为
,4 3
由P=
可得:功率之比为电压平方之比,即为U2 R
,故D正确.16 9
故选BD.