问题 多选题

在图所示的电路中,电源电压不变,R为定值电阻.当闭合开关S后,在滑动变阻器的滑片P移动的过程中,电流表的最小示数为0.2A,电压表V的最大示数为4V,电压表V1的最大示数与最小示数之比为3:2.则根据以上条件能求出的物理量有(  )

A.通过电路中的最大电流为0.2A

B.滑动变阻器的最大阻值为30Ω

C.电源电压和定值电阻R的阻值分别为12V和40Ω

D.定值电阻R消耗的最大功率为3.6W

答案

由电路图可知,当闭合开关S后,R与滑动变阻器串联,电压表V1测R两端的电压,电压表V测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流.

(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,滑动变阻器两端的电压最大,

∵串联电路中的总电压等于各分电压之和,

∴根据欧姆定律可得,电源的电压:

U=IminR+U=0.2A×R+4V,

滑动变阻器的最大阻值:

R=

U
Imin
=
4V
0.2A
=20Ω,故B不正确;

(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,定值电阻R消耗的电功率最大,

∵电压表V1的最大示数与最小示数之比为3:2,

URmax
URmin
=
ImaxR
IminR
=
Imax
Imin
=
3
2

∴Imax=

3
2
×Imin=
3
2
×0.2A=0.3A,故A不正确;

电源的电压:

U=ImaxR=0.3A×R,

∵电源的电压不变,

∴0.2A×R+4V=0.3A×R,

解得:R=40Ω,

电源的电压U=0.3A×R=0.3A×40Ω=12V,故C正确;

定值电阻R消耗的最大功率:

P1max=UImax=12V×0.3A=3.6W,故D正确.

故选CD.

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