Question

13．如圖所示的電路中，電源電壓6V保持不變，電流表使用0-0.6A量程，電壓表使用0-3V量程，定值電阻的規(guī)格為“10Ω 0.5A”，滑動變阻器銘牌上標(biāo)有“20Ω 1A”，為了保證電路各元件的安全，閉合開關(guān)后（　　）

• A． 電路允許通過的最大電流為0.3A
• B． 滑動變阻器連入電路的最小阻值為10Ω
• C． 電壓表的最小示數(shù)為2V
• D． 電路的最大功率為3W

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)為3V時通過的電流，然后與R₁、R₂允許通過的最大電流和電流表的量程確定電路中的最大電流，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，電路的功率最大，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出變阻器接入電路中的最小阻值，根據(jù)P=UI求出電路的最大功率；
（2）當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，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最小電流，根據(jù)歐姆定律求出電壓表的最小示數(shù)．

解答 解：由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）當(dāng)電壓表的示數(shù)U₁=3V時，電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且定值電阻允許通過的最大電流為0.5A，滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，電流表的量程為0～0.6A，
所以，電路中的最大電流I_大=0.3A，故A正確；
此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，電路的功率最大，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電路中的總電阻：
R=$\frac{U}{{I}_{大}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，滑動變阻器接入電路中的最小阻值：
R_2小=R-R₁=20Ω-10Ω=10Ω，故B正確；
電路的最大功率：
P_大=UI_大=6V×0.3A=1.8W，故D錯誤；
（2）當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最小，
則電路中的最小電流：
I_小=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2大}}$=$\frac{6V}{10Ω+20Ω}$=0.2A，
電壓表的最小示數(shù)：
U_1小=I_小R₁=0.2A×10Ω=2V，故C正確．
故選ABC．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，正確的判斷出電路中的最大電流和電壓表的最小示數(shù)是關(guān)鍵．