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
×
R
2
=4V-------(1)

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:

U
R1+R
×R=6V-------(2)

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
×
R
2
=4V;

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=

U2
R1
t=60J;

可得:R1=

(6V)2
60J
×15s=9Ω,故C错误;

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=

U2
R
可得:功率之比为电压平方之比,即为
16
9
,故D正确.

故选BD.

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