Question

8．如圖所示，電源電壓保持6V不變，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，定值電阻R₂的規(guī)格為“10Ω 0.5A”，滑動變阻器R₁的規(guī)格為“20Ω  1A”．閉合開關S，為了保證電路安全，在變阻器滑片P移動過程中，下列說法正確的是（　�。�

• A． 電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2A～0.5A
• B． 電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2W～3W
• C． 電阻R₂消耗功率允許的變化范圍為O.4W～0.9W
• D． 變阻器R₁接入電路的阻值允許變化范圍為2Ω～20Ω

Answer 1

分析 由圖可知：滑動變阻器R₁與定值電阻R₂串聯(lián)，電壓表測量定值電阻兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理（電阻越大，電阻兩端的電壓越高），當電壓表的示數(shù)最小時，變阻器接入電路的電阻最大；當電流表的示數(shù)達到最大值時，變阻器接入電路的電阻最�。桓鶕�(jù)歐姆定律的應用可分別電路中的總電阻和滑動變阻器接入電路中的電阻值，同時可以確定電壓表示數(shù)、電流表示數(shù)以及電路中總功率的變化．

解答 解：由圖可知：滑動變阻器R₁與定值電阻R₂串聯(lián)，電壓表測量定值電阻兩端的電壓；由題意知，當電壓表的最大測量值為3V時，此時定值電阻R₂兩端的電壓U₂=3V，電路中的電流I=I₁=I₂=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.5A＜0.6A；因此電路中的最大電流為I_max=0.3A；
故電路消耗的最大功率P_max=UI_max=6V×0.3A=1.8W；
電阻R₂消耗功率最大功率：P_2max=U₂I_max=3V×0.3A=0.9W；
滑動變阻器R₁接入電路中的最小電阻R₁=$\frac{6V-3V}{0.3A}$=10Ω；故ABD錯誤．
當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，則R_總maxn=R_1max+R₂=20Ω+10Ω=30Ω，
所以，I_min=$\frac{U}{{R}_{總max}}$=$\frac{6V}{30Ω}$=0.2A，
電阻R₂消耗的最小功率：P_2min=（I_min）²R₂=（0.2A）²×10Ω=0.4W．
則電阻R₂消耗功率允許的變化范圍為0.4W～0.9W；故C選項正確．
故選C．

點評 本題考查串聯(lián)電路中電壓、電流以及功率、滑動變阻器接入電路電阻的計算，注意求阻值范圍時，根據(jù)電流表和電壓表的最大值進行計算，并且會靈活運用歐姆定律．