如图甲所示,电源电压恒为9伏,滑动变阻器的最大阻值为100欧,电流在0.1安~0.4安之间时电子元件均能正常工作.若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,则下列判断正确的是(  )A. 电子元件工作时,电阻保持不变B. 电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最小功率为3.6瓦C. 当P在中点时,电子元件与滑动变阻器的电压之比为1:1D. 为使电子元件处于正常工作状态,滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧~70欧

问题描述:

如图甲所示,电源电压恒为9伏,滑动变阻器的最大阻值为100欧,电流在0.1安~0.4安之间时电子元件均能正常工作.若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,则下列判断正确的是(  )

A. 电子元件工作时,电阻保持不变
B. 电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最小功率为3.6瓦
C. 当P在中点时,电子元件与滑动变阻器的电压之比为1:1
D. 为使电子元件处于正常工作状态,滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧~70欧

从图象可知,电子元件的电阻是在变化的,故A错误,
当电路消耗的功率最小时,电路电流最小,为I=0.1A,电路消耗的最小功率P=UI=9V×0.1A=0.9W,故B错误.
因为电子元件与滑动变阻器串联,通过的电流相等,所以电子元件与滑动变阻器串联两端的电压之比就等于两电阻之比,无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系,所以无法判断它们两端电压的关系.故C错误.
电路电流最小为0.1A,电子元件两端的最小电压为2V,所以滑动变阻器两端的最大电压为U1=9V-2V=7V,滑动变阻器接入电路的电阻最大,R=

U1
I
=
7V
0.1A
=70Ω,
电路电流最大为0.4A,电子元件两端的最大电压为4V,所以滑动变阻器两端的最小电压为U2=9V-4V=5V,滑动变阻器接入电路的电阻最小,R=
U2
I
=
5V
0.4A
=12.5Ω.
所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧~70欧.故D正确.
故选D.
答案解析:从图象可知,电流与电子元件两端的电压不是正比关系,电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最小功率根据公式P=UI可求.
当P在中点时,无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系,
由图象可知,电路电流最小为0.1A,电流最大为0.4A,找到对应的电压,根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压,进一步求出滑动变阻器接入电路的电阻.
考试点:电功率的计算;欧姆定律的应用.

知识点:本题考查电阻、电压、电功率等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是计算滑动变阻器的电阻范围,重点是学会根据图象分析问题.