题目

10.(2023·河北省石家庄 V1 V2-|||-市高三质检)在如图所 a b-|||-示电路中,电源电动势 A R3 R4-|||-E=12V 内 =8Omega , R1 R2-|||-定值电阻 _(1)=2Omega , E,r S-|||-_(2)=10Omega _(3)=20Omega ,滑动变阻器R4的取-|||-值范围为 A. |Delta (U)_(1)| 大于 |Delta (U)_(2)|-|||-B. |dfrac (Delta {U)_(1)}(Delta I)| 不变, |dfrac (Delta {U)_(2)}(Delta T)| 增大-|||-C.R4的功率先增大后减小,最大值为0.36W-|||-D.电源的输出功率先增大后减小,最大值-|||-为4.5Wsim 30Omega ,所有电表均为理想电-|||-表。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片从a-|||-端滑到b端的过程中,电压表V1、电压表-|||-V2、电流表A示数的变化量分别为 Delta (U)_(1)-|||-Delta (U)_(2) Delta I 下列说法正确的是 ()10.(2023·河北省石家庄 V1 V2-|||-市高三质检)在如图所 a b-|||-示电路中,电源电动势 A R3 R4-|||-E=12V 内 =8Omega , R1 R2-|||-定值电阻 _(1)=2Omega , E,r S-|||-_(2)=10Omega _(3)=20Omega ,滑动变阻器R4的取-|||-值范围为 A. |Delta (U)_(1)| 大于 |Delta (U)_(2)|-|||-B. |dfrac (Delta {U)_(1)}(Delta I)| 不变, |dfrac (Delta {U)_(2)}(Delta T)| 增大-|||-C.R4的功率先增大后减小,最大值为0.36W-|||-D.电源的输出功率先增大后减小,最大值-|||-为4.5Wsim 30Omega ,所有电表均为理想电-|||-表。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片从a-|||-端滑到b端的过程中,电压表V1、电压表-|||-V2、电流表A示数的变化量分别为 Delta (U)_(1)-|||-Delta (U)_(2) Delta I 下列说法正确的是 ()


题目解答

答案

解析

步骤 1：分析电路结构
电路由电源、内阻、定值电阻 R1、R2、R3 和滑动变阻器 R4 组成。电压表 V1 测量 R1 两端的电压，电压表 V2 测量 R2 和 R3 两端的电压，电流表 A 测量通过 R1 的电流。

步骤 2：计算电源的输出功率
电源的输出功率 P = I^2 * R，其中 R 是外电路的总电阻。当 R4 从 0Ω 变化到 30Ω 时，外电路的总电阻 R 从 R1 + R2 + R3 = 32Ω 变化到 R1 + R2 + R3 + R4 = 62Ω。根据电源的输出功率公式，当 R = r 时，电源的输出功率最大。因此，当 R4 = 24Ω 时，电源的输出功率最大，最大值为 4.5W。

步骤 3：计算 R4 的功率
R4 的功率 P = I^2 * R4，其中 I 是通过 R4 的电流。当 R4 从 0Ω 变化到 30Ω 时，通过 R4 的电流 I 从最大值逐渐减小。因此，R4 的功率先增大后减小，最大值为 0.36W。

步骤 4：分析电压表 V1 和 V2 的变化
当 R4 从 0Ω 变化到 30Ω 时，电压表 V1 的示数逐渐减小，电压表 V2 的示数逐渐增大。因此，|ΔU1| 大于 |ΔU2|。

步骤 5：分析电压表 V1 和 V2 的变化率
当 R4 从 0Ω 变化到 30Ω 时，电压表 V1 的变化率 |ΔU1/ΔI| 不变，电压表 V2 的变化率 |ΔU2/ΔI| 增大。