Question

如圖所示的電路中，電源兩端電壓為4.5V并保持不變，定值電阻R₁的阻值為10Ω，滑動變阻器R₂的最大阻值為20Ω．電壓表接入電路的量程（0～3）V，電流表的接入電路量程（0～0.6）A．當開關(guān)S閉合，滑動變阻器的滑片P在滑動的過程中，有下列幾種說法，其中正確的是（　�。�

A．滑動變阻器的阻值變化范圍為5Ω～20Ω

B．電流表的示數(shù)變化范圍為0.15A～0.45A

C．電壓表的示數(shù)變化范圍為1.5V～4.5V

D．電路消耗的總功率的變化范圍為0.675W～2.7W

Answer 1

分析：滑動變阻器R₁跟定值電阻R₂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），當電壓表的示數(shù)最小時，變阻器接入電路的電阻最大；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4.5V保持不變，定值電阻為10Ω；由題意知當
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，電路中的電流I₁=I=I₂=

U1

R1

=

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=

4.5V-3V

0.3A

=5Ω；電路消耗的最大功率P=UI=4.5V×0.3A=1.35W．
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I₁′=

4.5V

10Ω+20Ω

=0.15A；電壓表示數(shù)也為最小值，即U₁′=I₁′R₁=0.15A×10Ω=1.5V；電路消耗的最小功率
P′=UI₁′=4.5V×0.15A=0.675W．
由上述可知，滑動變阻器的阻值變化范圍為5Ω～20Ω，故A選項正確；
電流表的示數(shù)變化范圍為0.15A～0.3A．故B選項錯誤；
電壓表的示數(shù)變化范圍為1.5V～3V，故C選項錯誤；
電路消耗的總功率的變化范圍為0.675W～1.35W，故D選項錯誤．
故選A．

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．