Question

4．如圖所示電路，電源電壓恒為6V，定值電阻R₁為10Ω，滑動(dòng)變阻器R₂的規(guī)格為“20Ω 0.5A”，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A．則（　�。�

• A． 電壓表測(cè)量的是電阻R₁兩端的電壓
• B． 當(dāng)變阻器R₂的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)變小
• C． 為了保證電路中各元件安全工作，變阻器R₂接入電路的阻值范圍是2～10Ω
• D． 當(dāng)變阻器R₂接入電路中的阻值是5Ω時(shí)，通電1min電阻R₁產(chǎn)生的熱量是1.6J

Answer 1

分析 （1）電壓表與被測(cè)電路并聯(lián)；
（2）分析電路連接方式，分析電壓表測(cè)量對(duì)象，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)解題；
（3）根據(jù)變阻器的規(guī)格和電流表電壓表的量程，確定電路中最大電流和電壓表的最大示數(shù)，利用串聯(lián)電路的特點(diǎn)解題；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)計(jì)算電路中的電流，利用W=UIt=I²Rt求解．

解答 解：A、由圖可知，電壓表與R₂并聯(lián)，即電壓表測(cè)R₂兩端電壓，故A不符合題意；
B、由圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)R₂兩端電壓，當(dāng)P向左移動(dòng)時(shí)，R₂接入電路中的電阻變大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)，R₂兩端電壓即電壓表示數(shù)變大，故B不符合題意；
C、由電流表量程0-0.6A和滑動(dòng)變阻器R₂的規(guī)格為“20Ω 0.5A”可知，電路中最大電流為I_大=0.5A，R₁與R₂串聯(lián)，可得：
R₂的最小阻值：R_小=R_總-R₁=$\frac{U}{{I}_{小}}$-R1=$\frac{6V}{0.5A}$-10Ω=2Ω，
由圖可知，電壓表測(cè)R₂電壓，當(dāng)R₂越大時(shí)，電壓表示數(shù)越大，由于電壓表采用0-3V可知，其示數(shù)最大值U_大=3V，可得：
R₁兩端電壓：U₁=U-U_大=6V-3V=3V
在串聯(lián)電路中：$\frac{{U}_{1}}{{U}_{大}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{大}}$   代入得：$\frac{3V}{3V}$=$\frac{10Ω}{{R}_{大}}$
解得：R_大=10Ω，
即變阻器接入電路的阻值范圍為：2Ω～10Ω，故C符合題意；
D、當(dāng)變阻器R₂接入電路中的阻值R'=5Ω時(shí)，電路中的電流I=$\frac{U}{{R}_{1}+R'}$=$\frac{6V}{10Ω+5Ω}$=0.4A，
通電1min電阻R₁產(chǎn)生的熱量：Q=I²R₁t=（0.4A）²×10Ω×60s=96J，故D不符合題意．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的規(guī)律運(yùn)用，要會(huì)從電表量程和變阻器銘牌來(lái)確定變阻器接入電路中的最大值和最小值．