Question

6．小強(qiáng)同學(xué)按如圖所示電路連接電學(xué)器材進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)．已知電源兩端電壓為6V且保持不變，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，電阻R₁的阻值為10Ω，滑動(dòng)變阻器R₂的規(guī)格為“20Ω  0.5A”．將開關(guān)S閉合后，為保證電路中各元件正常工作，則以下說法中正確的是（　　）

• A． 滑動(dòng)變阻器R₂接入電路的最小阻值為5Ω
• B． 電壓表示數(shù)變化量的最大值為1V
• C． 通過電阻R₁的電流最大值為0.4A
• D． 滑動(dòng)變阻器R₂調(diào)節(jié)范圍為0～20Ω

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電流表和電壓表的量程和滑動(dòng)變阻器R₀允許通過的最大電流判斷出電路中允許達(dá)到的最大電流值；利用歐姆定律求出此時(shí)R兩端的電壓和滑動(dòng)變阻器此時(shí)接入電路的最小電阻；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器全部接入電路時(shí)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路的最小電流，求出電壓表的示數(shù)，從而得出電壓表示數(shù)最大的變化量．

解答 解：（1）由于電流表的量程為0-0.6A，滑動(dòng)變阻器R₀允許通過的最大電流為0.5A，
所以，電路中允許達(dá)到的最大電流不能超過0.5A，
又因?yàn)殡妷罕淼牧砍虨?-3V，P不能滑到左端（連入電阻不能為0），當(dāng)U_R=3V時(shí)，I′=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，
所以，電路中的最大電流為0.3A，即當(dāng)U₁=3V時(shí)，所以通過電阻R的電流最大值為0.3A，故C錯(cuò)誤；
這時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U₂=U-U_R=6V-3V=3V，
滑動(dòng)變阻器接入電路的最小電阻為R_2最小=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{max}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，故AD錯(cuò)誤；
（2）當(dāng)滑片P在右端（電阻全連入為20Ω ），此時(shí)電路中的電阻最大，電流最小，
則I_min=$\frac{U}{{R}_{總}}$=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{10Ω+20Ω}$=0.2A，
由歐姆定律得：U_1min=I_minR₁=0.2A×10Ω=2V，
則電壓表示數(shù)變化量的最大值為U_R-U_min=3V-2V=1V，故B正確．
故選B．

點(diǎn)評 本題綜合性強(qiáng)、考查的內(nèi)容多，靈活運(yùn)用串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式是本題的關(guān)鍵，難點(diǎn)是滑動(dòng)變阻器的電阻連入電阻較小時(shí)，會(huì)燒壞變阻器的電阻，電壓表超量程，根據(jù)電壓表的量程找出滑動(dòng)變阻器連入的電阻最小值，是解本題的關(guān)鍵．