横坐标的值为该点对应电流或
电
压时元件的电阻值。
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在图像上取不同的点,各点的纵坐标和横坐标的比值就是相应电压或电流时电子元件的电阻值,不同的点,这个比值是不同的,所以电子元件工作时,电阻是不同的。A选项错。
设电源的电压为U,则U=9V。由题意可知,通过电子元件的最小电流是
01A,电路消耗的最小功率
=
=9V×01A=09W。B选项错。
由图像可知,在通过电子元件的电流最大时,电子元件两端的电压也最大,最大电压为4V。如果电子元件与滑动变阻器的电压之比为11,则电子元件两端的电压将为45V,在45V电压下,通过电子元件的电流将大于04A,所以电子元件与滑动变阻器的电压之比不可能为11。C选项错。
由图像可知,流过电子元件的电流最小时,电子元件两端的电压也最小,最小电压是2V,此时滑动变阻器两端的电压最大,
最大电压
=9V-2V=7V,滑动变阻器两端的电压最大时,滑动变阻器的电阻达到最大,
=
=
=70Ω;流过电子元件的电流最大时,
,电子元件两端的电压也最大,最大电压是4V,此是滑动变阻器两端的电
压最小
=9V-4V3V滑动变阻器两端的电压达到最小时,滑动变阻器的电阻达到最小,
=
=
ΩΩ70Ω。D选项正确。
点评:本题属于阻值变化的电压电流关系图像,图像为曲线,曲线上不同的点所对应的元件的阻值是不同的。利用图像可以求元件的电阻、元件两端的电压、通过元件中的电流、元件消耗的功率。
二、电压──电阻关系图像
例题3.(2011福州)如图3甲所示电路,电源电压为6V不变,
滑
动变阻器的滑片P从a端移动到b端,定值电阻R1两端的电压随滑动
变
阻器R2阻值变化的图像如图3乙所示。问:
(1)当R2为10Ω时,电压表的示数是多少?
(2)当电压表示数为2V时,R1的阻值是多少?(3)滑动变阻器的滑片P在b端时,电阻R1的功率是多少?
分析:本题中的图像是电压电阻关系图像,纵轴表示的是R1上的电压即电压表的示数,横轴表示的是R2的电阻值。图像是一条曲线,图像的变化趋势是:随着电阻的逐渐增大,电压逐渐减小。(1)设电源的电压为U,则U=6V。由图像可知,当R2阻值为10Ω时,对应的电压值为3V,即此时电压表的示数为3V。(2)当电压表示数U1=2V时,由图像可知对应的
R2的阻值是R2=20Ω,因为R1、R2串联在电路中,所以此时R2上的电压U2=U-U1=6V-2V=4V,通过R2的电流I2=
=
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