Question

【題目】如圖所示，電源電壓保持不變，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(dòng)變阻器R2的規(guī)格為“50Ω 1A”．閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P在某一位置時(shí)，電流表示數(shù)為0.2A，R2消耗的功率為0.8W；當(dāng)滑片P移到另一位置時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，R2消耗的功率為0.9W．為了保證電路安全，在變阻器滑片移動(dòng)過程中，下列說法正確的是（ ）

A.電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.3A～0.5A
B.變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍為2Ω～10Ω
C.電阻R1消耗功率允許的變化范圍為0.1W～0.9W
D.電路消耗總功率允許的變化范圍為1.8W～3W

Answer 1

【答案】C
【解析】解：由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R1兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．（1）當(dāng)電壓表示數(shù)最大為U1=3V時(shí)，電路中的電流：
I= = =0.3A，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且R1允許通過的最大電流為0.5A，電流表的量程為0～0.6A，滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為1A，
所以，電路中的最大電流I最大=0.3A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，R1消耗的電功率最大，電路消耗的總功率最大，
電路中的總電阻：
R總小= = =20Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：
R2小=R總小﹣R1=20Ω﹣10Ω=10Ω，
滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值最大為20Ω，此時(shí)電流最小，各元件是安全的，
則滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍可以為10Ω～20Ω，故B錯(cuò)誤；
R1消耗的最大功率：P1大=I大2R1=（0.3A）2×10Ω=0.9W，
電路消耗的最大功率：P大=UI大=6V×0.3A=1.8W；（2）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，R1消耗的電功率最小，電路消耗的總功率最小，則電路中的最小電流：
I小= = =0.1A，
所以，電流表示數(shù)允許的變化范圍可以為0.1A～0.3A，故A錯(cuò)誤；
R1消耗的最小功率：P1小=I小2R1=（0.1A）2×10Ω=0.1W，
所以，電阻R1消耗功率允許的變化范圍是0.1W～0.9W，故C正確；
電路消耗的最小功率：P小=UI小=6V×0.1A=0.6W，
所以，電路消耗總功率允許的變化范圍可以為0.6W～1.8W，故D錯(cuò)誤．
故選C．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解歐姆定律及其應(yīng)用(歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）)．