如图所示,变阻器规格为“20Ω 2A”,电源电压不变.闭开关,当变阻器滑片分别在b端和ab中点时,电流表的示数之比为2:3,电压表的示数之差为4V.则下列结果正确的是
A.电源电压为12V
B.R的阻值为4OΩ
C.滑片在ab中点时,电流表示数为0.8A
D.滑片在b点时,变阻器消耗的电功率为12.8W
D
由题意可知,当接在b点时接入电阻为20Ω,接在ab的中点时电阻为10Ω,则由电流之比可求得R的阻值;
设接在b点时的电流为I1,接在中点时的电流I2,则可由欧姆定律表示出电压,则由电压之差可列出方程,由方程组可求得电流值;由功率公式可求得电功率.
解答:设总电压为U,接在b点时电流为I1,设接在变阻器中点时电流为I2,则有
----(1)
---(2)
----------(3)
由欧姆定律得:
I2R-I1R=4V--------(4)
联立(1)、(2)、(3)解得:
R=10Ω;
将R代入(4)得:
10I2-10I1=4V---------(5)
联立(3)、(4)解得:
I1=0.8A,I2=1.2A
将I1、R代入(1)式得:
U=24V;
滑片在b点时,变阻器消耗的功率P=I12R=(0.8A)2×20Ω=12.8W.
由以上计算得:A、B、C错,D对.
故选D.
点评:本题已知量较少,只是告诉了两种情况下的关系,故采用方程法是较为合适的解题方法,在解题时选好变量是关键.
物理解题技巧分享:欧姆定律:同一导体同状态,电压电阻定电流,电阻导体本属性,材料长短粗细恒。