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R₂的規(guī)格為“10Ω 0.5A”，滑動(dòng)變阻器R₁的規(guī)格為“20Ω  1A”．閉合開關(guān)S，為了保證電路安全，在變阻器滑片P移動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2A～0.5A
• B． 電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2W～3W
• C． 電阻R₂消耗功率允許的變化范圍為O.4W～0.9W
• D． 變阻器R₁接入電路的阻值允許變化范圍為2Ω～20Ω

Answer 1

分析 由圖可知：滑動(dòng)變阻器R₁與定值電阻R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)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��；根據(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：由圖可知：滑動(dòng)變阻器R₁與定值電阻R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)量定值電阻兩端的電壓；由題意知，當(dāng)電壓表的最大測(cè)量值為3V時(shí)，此時(shí)定值電阻R₂兩端的電壓U₂=3V，電路中的電流I=I₁=I₂=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.5A＜0.6A；因此電路中的最大電流為I_max=0.3A；
故電路消耗的最大功率P_max=UI_max=6V×0.3A=1.8W；
電阻R₂消耗功率最大功率：P_2max=U₂I_max=3V×0.3A=0.9W；
滑動(dòng)變阻器R₁接入電路中的最小電阻R₁=$\frac{6V-3V}{0.3A}$=10Ω；故ABD錯(cuò)誤．
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，則R_總maxn=R_1max+R₂=20Ω+10Ω=30Ω，
所以，I_min=$\frac{U}{{R}_{總max}}$=$\frac{6V}{30Ω}$=0.2A，
電阻R₂消耗的最小功率：P_2min=（I_min）²R₂=（0.2A）²×10Ω=0.4W．
則電阻R₂消耗功率允許的變化范圍為0.4W～0.9W；故C選項(xiàng)正確．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 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．