在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为R。移动滑动变阻器的滑片P从A端到B端,滑动变阻器的电功率随电流表示数变化的完整图线如图所示,图线中a、b两点对应的电功率均为P1,c点对应的是滑动变阻器的最大电功率P2,且P1 : P2=3:4,则图线中b点对应的电路状态中,滑动变阻器接入电路中的电阻大小为( )
(A) R0/2 (B)R0/3
(C) 2R0 (D) 3R0
解析:
由于滑动变阻器消耗的电功率PR=P-P0=UI-I2R0,利用数学方法不难证明当R=R0时,其消耗的电功率最大。即:
P2=
1
×
U2
=
2
2R0
4R0
由图像知b点与a点变阻器消耗的功率相等。故
Pb=P1=
3
3U2
4
16R0
即
Pb=(
U
)2×3R0
R0+3R0
比对
Pb=Ib2Rb=(
)2×Rb
R0+Rb
不难发现,此时的Rb的大小为3R0。
但同时
)2×R0/3
R0+R0/3
故其Rb还可以等于R0/3,此时由于电路中的总电阻小,所以总电流较大。分析图像知,Rb处的电流较大。故选项B正确。(实际情况是A处电阻为3R0)
答案:B
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