Question

9．如圖所示電路，電源電壓為6V且保持不變，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8Ω時(shí)，通電1min電阻R1產(chǎn)生的熱量是56.7J

Answer 1

分析 A、由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)R₂的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；
B、當(dāng)變阻器R₂的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，判斷變阻器連入電路中電阻的變化，根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化；
C、根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，確定電路中允許的最大電流，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電阻的規(guī)律確定變阻器R₂接入電路的最小電阻；
當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí)，變阻器接入電路中的電阻最大，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理求出變阻器接入電路中的最大電阻；從而確定變阻器允許的取值范圍；
D、當(dāng)變阻器R₂接入電路中的阻值是8Ω時(shí)，由電阻的串聯(lián)求出電路的總電阻，由歐姆定律求出電流，
根據(jù)Q=I²R₁t求電熱．

解答 解：A、由圖示電路圖可知，滑動(dòng)變阻器R₂與定值電阻R₁串聯(lián)，電壓表測(cè)量R₂兩端的電壓，電流表測(cè)電路電流；A錯(cuò)誤；
B、當(dāng)變阻器R₂的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，R₂連入電路中的電阻變大，根據(jù)分壓原理，電壓表的示數(shù)變大；B錯(cuò)誤；
C、由于電流表量程為0～0.6A，滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為0.5A，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，
所以，電路中的最大電流I_max=0.5A，
此時(shí)電路中的總電阻
R_min=$\frac{U}{{I}_{大}}=\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
由串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和可知：
滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值R_2min=R_min-R₁=12Ω-10Ω=2Ω…①；
由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最大即U_2max=3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，此時(shí)變阻器的電壓為U_滑=U-U_2max=6V-3V=3V，變阻器的電壓與R₁的電壓相等，由分壓原理，變阻器的電壓與R₁的電阻相等，變阻器的最大電阻為10Ω…②，
由①②，故滑動(dòng)變阻器的變化范圍為2Ω～10Ω；C正確；
D、當(dāng)滑動(dòng)變阻器R₂為8Ω時(shí)，電路中的總阻值
R_總=R₁+R₂′=10Ω+8Ω=18Ω，
由歐姆定律，電路中的電流：
I′=$\frac{U}{{R}_{總}(cāng)}=\frac{6V}{18Ω}$=$\frac{1}{3}$A，根據(jù)焦耳定律，通電1min電阻R₁產(chǎn)生的熱量Q=I²R₁t=$（\frac{1}{3}A）$²×10Ω×60s≈66.7J，D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)電路中電壓、電流以及電熱、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．