Question

18．某學(xué)生做電學(xué)實驗時連接如圖所示電路．已知他所用的電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為O～3V．電源電壓6V保持不變，滑動變阻器最大電阻為50Ω，定值電阻R．為10Ω，在實驗操作無誤的情況下，下述結(jié)論正確的是（　�。�

• A． 電流表最大示數(shù)為O.6 A
• B． 電壓表的示數(shù)范圍為O～3 V
• C． 電阻R．消耗的最大功率為0.9 W
• D． 滑動變阻器消耗的最小功率為0 W

Answer 1

分析 由電路圖可知，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測定值電阻兩端電壓，電流表測電路電流；
（1）電源的電壓大于電壓表的最大示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時電路中的電流最小，此時定值電阻消耗的電功率最大，滑動變阻器兩端的電壓不為0，根據(jù)P=UI可知滑動變阻器的最小電功率不可能為0，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出定值電阻兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電路中的最大電流，利用P=I²R求出電阻R₀消耗的最大功率；
（2）當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電壓表的示數(shù)最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，利用歐姆定律求出電壓表的最小示數(shù)．

解答 解：由電路圖可知，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測定值電阻兩端電壓，電流表測電路電流；
A、串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，定值電阻兩端的最大電壓：U_0max=U-U_Rmax=6V-3V=3V，串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以根據(jù)歐姆定律可得，電流表的最大示數(shù)：I_max=$\frac{{U}_{max}}{{R}_{0}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，故A錯誤；
B、當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電壓表的示數(shù)最小，電路中的電流：I_min=$\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{max}}$=$\frac{6V}{10Ω+50Ω}$=0.1A，電壓表最小示數(shù)：U_Rmin=I_minR₀=0.1A×10Ω=1V，故B錯誤．
C、電阻R₀消耗的最大功率：P_0max=（I_max）²R₀=（0.3A）²×10Ω=0.9W，故C正確；
D、電源的電壓大于電壓表的最大示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時電路中的電流最小，此時定值電阻消耗的電功率最大，滑動變阻器兩端的電壓不為0，因為P=UI，所以滑動變阻器消耗最小功率不為0，故D不正確；
故選C．

點(diǎn)評 滑動變阻器的電阻不連入，電壓表超量程，根據(jù)電壓表的量程找出滑動變阻器連入的電阻最小值，是解本題的關(guān)鍵．