Question

6．如圖甲所示，電源電壓為6V不變，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為50Ω，電流在0.1A～0.4A之間時(shí)電子元件均能正常工作，若通過(guò)此電子元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示，則電子元件處于正常工作狀態(tài)時(shí)（　�。�

• A． 電子元件的電阻不變
• B． 電路消耗的總功率最小為0.2W
• C． 電路中電流為0.1A時(shí)電子元件功率最大
• D． 變阻器的阻值范圍應(yīng)控制在5Ω～40Ω

Answer 1

分析 （1）從圖象可知，電流與電子元件兩端的電壓不是正比關(guān)系；
（2）電子元件處于正常工作狀態(tài)時(shí)，根據(jù)P=UI求出電路消耗的最小功率；
（3）由圖象可知，電子元件兩端的電壓和通過(guò)的電流關(guān)系，然后判斷電子元件功率最大時(shí)的電流；
（4）由圖象可知，電路電流最小為0.1A，電流最大為0.4A，找到對(duì)應(yīng)的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，進(jìn)一步求出滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻．

解答 解：（1）從圖象可知，電子元件的電阻是在變化的，故A錯(cuò)誤；
（2）電子元件處于正常工作狀態(tài)，
當(dāng)電路中的電流I_小=0.1A時(shí)，電路消耗的功率最小，
則P=UI_小=6V×0.1A=0.6W，故B正錯(cuò)誤；
（3）由圖象可知，電子元件兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流增大，
當(dāng)電子元件功率最大時(shí)，電路中的電流為0.4A，故C錯(cuò)誤；
（4）電子元件處于正常工作狀態(tài)，電路電流最小為0.1A時(shí)，電子元件兩端的最小電壓為2V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動(dòng)變阻器兩端的最大電壓：
U₁=U-U_電=6V-2V=4V，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，
R_大=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{小}}$=$\frac{4V}{0.1A}$=40Ω，
電路電流最大為0.4A，電子元件兩端的最大電壓為4V，
所以滑動(dòng)變阻器兩端的最小電壓：
U₂=U-U_電′=6V-4V=2V，
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小，
R_小=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{大}}$=$\frac{2V}{0.4A}$=5Ω，
所以滑動(dòng)變阻器的阻值范圍應(yīng)控制在5Ω～40Ω，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電阻、電壓、電功率等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是計(jì)算滑動(dòng)變阻器的電阻范圍，重點(diǎn)是學(xué)會(huì)根據(jù)圖象分析問(wèn)題．