Question

2．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，定值電阻的規(guī)格為“10Ω 0.5A”，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω  1A”．閉合開關(guān)，為了保證電路安全，在變阻器滑片移動(dòng)過程中，下列說法正確的是（　�。�

• A． 電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2W～3W
• B． 電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2A～0.5A
• C． 變阻器R₂接入電路的阻值允許變化范圍為2Ω～20Ω??
• D． 電阻R₁消耗功率允許的變化范圍為0.4W～0.9W

Answer 1

分析 滑動(dòng)變阻器R₂與定值電阻R₁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(dāng)電壓表的示數(shù)最小時(shí)，變阻器接入電路的電阻最大；當(dāng)電流表的示數(shù)達(dá)到最大值時(shí)，變阻器接入電路的電阻最�。桓鶕�(jù)歐姆定律的應(yīng)用可分別電路中的總電阻和滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值，同時(shí)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：電源兩端電壓為6V保持不變，定值電阻為10Ω；
由題意知，當(dāng)電壓表的最大測量值為3V時(shí)，此時(shí)定值電阻R₁兩端的電壓U₁=3V，電路中的電流I₁=I=I₂=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.5A，因此電路中的最大電流為0.3A；故B錯(cuò)誤；
故根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端電壓之和可得：
滑動(dòng)變阻器兩端的最小電壓為U_2最小=U-U₁=6V-3V=3V，
由歐姆定律可知：接入電路中的最小電阻R₂=$\frac{{U}_{2最小}}{I}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω；
所以，電路消耗的最大功率P=UI=6V×0.3A=1.8W；故A錯(cuò)誤；
電阻R₁消耗功率最大功率：P₁=U₁I=3V×0.3A=0.9W．
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，即I_最小=$\frac{6V}{10Ω+20Ω}$=0.2A，
電阻R₁消耗的最小功率：P′=（I₁′）²R₁=（0.2A）²×10Ω=0.4W．
則電阻R₁消耗功率允許的變化范圍為0.4W～0.9W；故D正確．
故選D．

點(diǎn)評 本題考查串聯(lián)電路中電壓、電流以及功率、滑動(dòng)變阻器接入電路電阻的計(jì)算，注意求阻值范圍時(shí)，根據(jù)電流表和電壓表的最大值進(jìn)行計(jì)算，并且會(huì)靈活運(yùn)用歐姆定律．