Question

16．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R₁的規(guī)格為“10Ω 0.5A”，滑動變阻器R₂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P移動過程中，下列說法正確的是（　�。�

• A． 變阻器R₂接入電路的阻值允許變化范圍為2Ω〜20Ω
• B． 電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2A〜0.5A
• C． 電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2W〜3W
• 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，變阻器接入電路的電阻最大；當(dāng)電流表的示數(shù)達到最大值時，變阻器接入電路的電阻最小；根據(jù)歐姆定律的應(yīng)用可分別電路中的總電阻和滑動變阻器接入電路中的電阻值，同時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，此時定值電阻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＜0.6A，因此電路中的最大電流為0.3A；
故滑動變阻器接入電路中的最小電阻R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V-3V}{0.3A}$=10Ω；電路消耗的最大功率P=UI=6V×0.3A=1.8W；電阻R₁消耗功率最大功率：P=UI=3V×0.3A=0.9W．故ABC錯誤；
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，即I₁′=$\frac{U}{{R}_{總}}$=$\frac{6V}{10Ω+20Ω}$=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選項正確．
故選D．

點評 本題考查串聯(lián)電路中電壓、電流以及功率、滑動變阻器接入電路電阻的計算，注意求阻值范圍時，根據(jù)電流表和電壓表的最大值進行計算，并且會靈活運用歐姆定律．