Question

2．圖1是用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，實(shí)驗(yàn)所用的器材：電源一個(gè)（電壓保持6V不變）．待測電阻一只，電流表（0-0.6A，0-3A）一只，電壓表（0-6V，0-15V）一只，滑動(dòng)變阻器（0-12Ω）一只，開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干，實(shí)驗(yàn)過程中要求電表不超過其量程，且電表的指針至少能達(dá)到刻度盤的中線，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出被測電阻R的U-I圖象如圖2所示．當(dāng)電流表和電壓表能按要求工作時(shí)，R消耗的最大功率與最小功率之比為（　�。�

• A． 25：4
• B． 64：25
• C． 9：2
• D． 4：1

Answer 1

分析 先根據(jù)圖2確定電壓表和電流表的量程，然后讀出已知電壓值和電流值，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$求出定值電阻的阻值；
根據(jù)電流表、電壓表量程以及滑動(dòng)變阻器的位置確定電路中最大的電流和最小的電流值，最后根據(jù)P=I²R求出R消耗的最大功率與最小功率．

解答 解：根據(jù)圖2可知，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V；當(dāng)電路中的電流為0.3A時(shí)，電壓表示數(shù)為2.4V，則R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.3A}$=8Ω；
如果滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為零，電路中的電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{8Ω}$=0.75A＞0.6A，因此當(dāng)電流表示數(shù)為0.6A時(shí)，電路中的電流最大，
則最大功率：P_最大=（0.6A）²×8Ω=2.88W；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí)，電路中的電流最小，R消耗的功率最小，此時(shí)電路中的電流：I_最小=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{8Ω+12Ω}$=0.3A，
則最小功率：P_最小=（0.3A）²×8Ω=0.72W；故消耗的最大功率與最小功率之比為2.88W：0.72W=4：1．
故選：D．

點(diǎn)評 本題考查了電阻的U-I圖象、歐姆定律的應(yīng)用、功率公式的應(yīng)用，根據(jù)電表的量程及電路結(jié)構(gòu)求出流過電路的最大電流與最小電流是本題的難點(diǎn)，也是本題的解題關(guān)鍵．