Question

2．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“5Ω   0.5A”，滑動變阻器R₂的規(guī)格為“10Ω   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，下列說法不正確的是（　　）

• A． 電阻R₁消耗功率允許的變化范圍為0.8W～1.25W
• B． 電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.4A～0.5A
• C． 電路消耗總功率允許的變化范圍為2.4W～3W
• D． 變阻器R₂接入電路的阻值允許變化范圍為5Ω～10Ω

Answer 1

分析 由圖可知：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；
（1）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），當電壓表的示數(shù)最小時，變阻器接入電路的電阻最大；
（2）當電流表的示數(shù)達到最大值時，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：由圖可知：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；
（1）當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，則I₁=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A；
由于定值電阻R₁的規(guī)格為“5Ω   0.5A”，因此電路中的最大電流為I_最大=0.5A；
所以由I=$\frac{U}{R}$可知：
R₁兩端的最大電壓U_1最大=I_最大R₁=0.5A×5Ω=2.5V，
根據(jù)串聯(lián)電路的特點和I=$\frac{U}{R}$可知：
故滑動變阻器接入電路中的最小電阻R_2最小=$\frac{U-{U}_{1最大}}{{I}_{最大}}$=$\frac{6V-2.5V}{0.5A}$=7Ω；故D錯誤；
所以電路消耗的最大功率P_最大=UI_最大=6V×0.5A=3W；
電阻R₁消耗功率最大功率：P_1最大=U_1最大I_最大=2.5V×0.5A=0.75W；故A錯誤；
（2）當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I_1最小=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{10Ω+5Ω}$=0.4A，
所以電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.4A～0.5A；故B正確；
電路消耗的最小功率P_最小=UI_最小=6V×0.4A=2.4W；
所以電路消耗總功率允許的變化范圍為2.4W～3W；故C正確．
故選AD．

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．