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

• A． 電阻R₁消耗功率允許的變化范圍為0.4W～0.9W
• 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． 電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2W～3W

Answer 1

分析 由圖知，定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)，電流表測量電路電流，電壓表測量定值電阻兩端電壓．
①已知電流表選擇的量程和定值電阻規(guī)格，可以確定電路最大電流；已知電壓表選擇的量程，可以確定定值電阻兩端最大電壓；電路電流最大時，定值電阻消耗的功率最大；電路電流最小--總電阻最大時，消耗的功率最�。畵�(jù)此確定定值電阻消耗功率的變化范圍及電路電流變化范圍；
②電路電流最大時，滑動變阻器接入電路電阻最小；電流最小時，滑動變阻器接入電路電阻最大．據(jù)此確定滑動變阻器接入電路電阻范圍；
③已知電源電壓和電路最大、最小電流，利用公式P=UI確定電路消耗的總功率的變化范圍．

解答 解：
A、電壓表示數(shù)為3V時，電路電流為I₁=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A；而電流表選擇的是0-0.6A量程，所以電路最大電流為I=0.3A．
此時R₁消耗的功率為P_1最大=U₁I₁=3V×0.3A=0.9W；
當(dāng)滑動變阻器全部串聯(lián)在電路中時，R=R₁+R₂=10Ω+20Ω=30Ω，
此時電路電流為I′=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{30Ω}$=0.2A，
此時R₁消耗的功率為P_1最小=I′²R₁=（0.2A）²×10Ω=0.4W．
所以阻R₁消耗功率允許的變化范圍為0.4W～0.9W．此選項正確；
B、由上知，電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.1A～0.3A．此選項錯誤；
C、當(dāng)電路電流最大為I=0.3A時，電路總電阻為R_最小=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，
所以滑動變阻器接入電路電阻為R_2最小=R-R1=20Ω-10Ω=10Ω．
所以R₂接入電路的阻值允許變化范圍為10Ω～20Ω．此選項錯誤；
D、整個電路消耗的最小功率為P_總小=UI_最小=6V×0.1A=0.6W；
最大功率為P_總大=UI_最大=6V×0.3A=1.8W．
所以電路消耗總功率允許的變化范圍為0.6W～1.8W．此選項錯誤．
故選A．

點評 此題考查的是我們對串聯(lián)電路特點、歐姆定律和電功率計算公式的掌握和應(yīng)用，根據(jù)電流表、電壓表規(guī)格確定電路電流，是解答此題的關(guān)鍵．