Question

17．某同學(xué)做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，電路如圖所示，已知他所用的電流表量程為0～0.6安，電壓表量程為0～3伏，電源電壓6伏且保持不變，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為50歐，定值電阻R₀為10歐．開(kāi)關(guān)S閉合后，在實(shí)驗(yàn)操作無(wú)誤的情況下，不正確的說(shuō)法是（　　）

• A． 電流表最大示數(shù)為0.3安
• B． 滑動(dòng)變阻器消耗的最小功率為0瓦
• C． 電壓表的最小示數(shù)為1伏
• D． 定值電阻R₀消耗的最大功率為0.9瓦

Answer 1

分析 由電路圖可知，定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)定值電阻兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)最大時(shí)電路中的電流，然后與電流表的量程相比較確定電路中的最大電流，此時(shí)定值電阻消耗的電功率最大，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓不為0，
根據(jù)P=UI可知滑動(dòng)變阻器消耗最小功率不為0，并利用P=I²R求出定值電阻R₀消耗的最大功率；
（2）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，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，再根據(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，定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)定值電阻兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）當(dāng)電壓表的示數(shù)U₀=3V時(shí)，電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，
所以，電路中電流表的示數(shù)最大為0.3A，故A正確；
此時(shí)定值電阻消耗的電功率最大，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓不為0，
由P=UI可知，滑動(dòng)變阻器消耗最小功率不為0，故B錯(cuò)誤；
定值電阻R₀消耗的最大功率：
P₀=I²R₀=（0.3A）²×10Ω=0.9W，故D正確；
（2）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，電壓表的示數(shù)最小，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的電流：
I′=$\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{滑}}$=$\frac{6V}{10Ω+50Ω}$=0.1A，
則電壓表最小示數(shù)：
U₀′=I′R₀=0.1A×10Ω=1V，故C正確．
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，正確的得出電路中的最大電流是關(guān)鍵．