9、(2021·湖北武汉·T12)在如图所小的电路中,电源电压保持不变。只闭合开关S1,将滑动变阻器的滑片P从最上端移动到最下端的过程中,电压表V2的示数最小值为3V,电压表V1与V2的示数之差变化了2V。闭合开关S1和S2,将滑片P从最下端移动到最上端的过程中,电阻R3的最大功率为0.75W,当滑片P在中点时,电路总功率为P总,电压表V1与V2的示数之比为1:2。P总为( )
A. 2W B. 2.4W C. 3W D. 3.2W
9、【答案】B
【解析】
由图可知,只闭合S1,R1、R2、R3串联,V1测R2、R3两端总电压,滑片P在最上端时,R2=0,V2测R1两端电压,此时最小值为3V,滑片P在最下端时,V2测R1和R2阻值两端电压,电压表V1示数不变,而电压表V1与V2的示数之差变化了2V,即V2示数变化了2V,即R2两端电压为2V,根据串联分压得
即
闭合开关S1、S2时,R1、R2滑片之上的部分电阻、R3串联,当滑片P在中点时,相当于R1、R2、R3串联,V1测R2、R3两端总电压,V2测R1和R2阻值两端电压,且电压表V1与V2的示数之比为1:2,根据串联分压可得
整理可得
可求得
滑片P在最上端时,R2=0,V2测R1两端电压,此时电路电阻最小,此时相当于R1、R3串联,
且
则根据串联分压,R3两端电压与电源电压的关系为
R3有最大功率0.75W,得
即
而当P在中点时,电路总功率为
故B符合题意。
故选B。
9、【答案】B
【解析】
由图可知,只闭合S1,R1、R2、R3串联,V1测R2、R3两端总电压,滑片P在最上端时,R2=0,V2测R1两端电压,此时最小值为3V,滑片P在最下端时,V2测R1和R2阻值两端电压,电压表V1示数不变,而电压表V1与V2的示数之差变化了2V,即V2示数变化了2V,即R2两端电压为2V,根据串联分压得
即
闭合开关S1、S2时,R1、R2滑片之上的部分电阻、R3串联,当滑片P在中点时,相当于R1、R2、R3串联,V1测R2、R3两端总电压,V2测R1和R2阻值两端电压,且电压表V1与V2的示数之比为1:2,根据串联分压可得
整理可得
可求得
滑片P在最上端时,R2=0,V2测R1两端电压,此时电路电阻最小,此时相当于R1、R3串联,
且
则根据串联分压,R3两端电压与电源电压的关系为
R3有最大功率0.75W,得
即
而当P在中点时,电路总功率为
故B符合题意。
故选B。